Polimeros

Estructuras metálicas

Las importantes propiedades estructurales de los metales se pueden explicar suponiendo la existencia de estructuras compactas. Si representamos los átomos metálicos por esferas, el máximo empaquetamiento posible de éstas, en un plano, conduce a una situación

en que el mayor número de esferas que rodea a una cualquiera es de seis y existen

tres direcciones de máxima compactación, formando entre ellas ángulos de 120º.

Para obtener una estructura compacta en tres dimensiones tenemos que situar sobre

esta capa otras de las mismas características, aprovechando los agujeros que dejan las

esferas de las capas sucesivas.

Si asignamos a las posiciones de las esferas de la primera capa la letra A y a las de la

segunda la letra B, al apilar una tercera capa de máxima compactación se pueden producir dos

situaciones:

- que las esferas de la tercera capa se coloquen justo en la vertical de las de la primera, es decir, que se trate de una capa A

- que las esferas de la tercera capa no se coloquen en la vertical de las de la primera, es decir, que se trate de una nueva capa (C).

En la primera de las situaciones comentadas, al superponer una cuarta capa, las esferas de

ésta se situarían justo en la vertical de las de la segunda capa, obteniéndose un apilamiento

del tipo ABAB...; la segunda de las situaciones conduciría a unas esferas en posiciones A en la

cuarta capa, obteniéndose un apilamiento ABCABC.... En ambos casos la estructura

tridimensional obtenida es de máxima compactación y se puede comprobar que alrededor de

cada esfera se sitúan 12 a la mínima distancia posible.

Los apilamientos ABAB... constituyen la llamada estructura cristalina hexagonal compacta (HC), mientras que apilamientos del tipo ABCABC... se conocen con el

nombre de estructura cristalina cúbica centrada en las caras (CCC).

Algunos metales presentan otro tipo de estructura cristalina llamada cúbica centrada en el cuerpo(CC) que se caracteriza por no poseer planos de empaquetamiento compacto. En esta disposición sólo 8 esferas rodean a una dada.

La estructura cristalina de un metal determinará en un grado importante sus propiedades mecánicas, por la existencia de diferente número de planos compactos y direcciones de deslizamiento en las diferentes estructuras; los metales que presentan estructura hexagonal compacta (HC) son poco dúctiles y resistentes, la estructura cúbica centrada en las caras(CCC) tiende a poseer baja resistencia mecánica y elevada ductilidad, mientras que los metales con

estructura cúbica centrada en el cuerpo(CC) presentan resistencia superior y ductilidad inferior a los cúbicos centrados en las caras.

En la Tabla 2 podemos observar que metales con buen comportamiento

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