Tecnologia De Los Materiales

Defectos puntuales

Son interrupciones localizadas en arreglos atómicos y iónicos que, si no fuera por ellos, sería en perfectos en una estructura cristalina. se pueden introducir por el movimiento de los átomos o los iones al aumentar la energía por calentamiento, durante el procesamiento del material por introducción de impurezas o dopado.

Defectos lineales

son unidimensionales, se denominan también dislocaciones y dan lugar a una distorsión en la red centrada alrededor de una líneaimaginaria. Se puede entender una dislocación como la línea frontera que une en el interior de un cristal los puntos atómicos con posición anormal. En ocasiones también se define como el límite entre dosregiones una de las cuales se ha desplazado con respecto a la otra. Estos defectos dan en metales, casi nunca en materiales iónicos y pueden generarse durante los procesos de solidificación del sólidocristalino, como consecuencia de una deformación plástica o permanente del cristal, por condensación de vacantes y por desajustes atómicos en disoluciones sólidas.

“Defectos puntuales”

Vacancias

Se produce cuando falta un átomo o un ión en su sitio normal de la estructura cristalina. Esto aumenta el desorden normal o entropía del material, lo cual aumenta la estabilidad termodinámica de un material cristalino. Todos los materiales cristalinos tienen un defecto de vacancia. Se introducen a los metales y aleaciones durante la solidificación, a temperaturas elevadas o como consecuencia de daños por radiación. Las vacancias desempeñan un papel importante en la determinación de la rapidez con que se pueden mover los átomos o los iones en un metal sólido.

A la temperatura ambiente (298K), la concentración de vacancias es pequeña, pero aumenta en forma exponencial al aumentar la temperatura con el siguiente comportamiento:

nv=exp(-Qv/RT)

Donde:

nv es la cantidad de vacancias por cm^3;

n es la cantidad de átomos por cm^3;

Qv es la energía necesaria para producir un mol de vancancias, en cal/mol o en joule/mol;

R es la constante de los gases: 1,987 cal/(mol-K) u 8.31joules/(mol-K)

T es la temperatura, en grados K.

Defectos intersticiales Se forma cuando se inserta un átomo o ión adicional en la estructura cristalina en una posición normalmente desocupada.

Defecto sustitucional o Defecto puntual intersticial Se crea cuando un átomo idéntico a los puntos normales de red están en psición intersticial. Es probable encontrar este defecto en estructuras cristalinas con bajo factor de empaquetamiento.

Defecto de Frenkel o Par de Frenkel es un par vacancia - intersticialidad que se forma cuando un ión salta de un punto normal de red a un sitio intersticial y deja atrás una vacancia. Este defecto se presenta tanto en materiales iónicos como covalentes.

Defecto de Schottky Es exclusivo de los materiales iónicos, y suele encontrarse en muchos materiales cerámicos. En este defecto, las vacancias se presentan en un material con enlaces iónicos; donde debe faltar un número estequimétrico de aniones y cationes en cristal si se quiere conservar en el la neautralidad eléctrica.

Como afecta:

Los defectos puntuales afectan al orden de largo alcance a una distancia atómica. El alcance de la rotura es de un átomo.

Existen diferentes tipos de defectos puntuales, en los elementos metálicos:- Defecto de laguna: es típico de materiales metálicos en los que simplemente un átomo desaparece de su posición.

Gracias a las lagunas los átomos pueden difundir mejor en su estructura. Ej: cambiode Fe a diferente temperatura. Esto lo permiten las lagunas ! enfriamientos lentos. Todos los procesos de transformación en estado sólido son más fáciles.

El número de defectos de laguna en un sólidocristalino aumenta exponencialmente con la temperatura. Sin lagunas es imposible una difusión en estado sólido.

“Defectos lineales”

Tornillo

Se producen cuando hay desplazamiento en el plano de corte,paralelo al eje del cilindro.

De borde

Resultan cuando dos nuevas superficies son desplazadas traslacionalmente en dirección normal ala línea de dislocación

Defecto lineal:

se denominan también dislocaciones y dan lugar a una distorsión en la red centrada alrededor de una líneaimaginaria. Se puede entender una dislocación como la línea frontera que une en el interior de un cristal los puntos atómicos con posición anormal. En ocasiones también se define como el límite entre dosregiones una de las cuales se ha desplazado con respecto a la otra. Estos defectos dan en metales, casi nunca en materiales iónicos y pueden generarse durante los procesos de solidificación del sólidocristalino, como consecuencia de una deformación plástica o permanente del cristal, por condensación de vacantes y por desajustes atómicos en disoluciones sólidas.

Resistencia de sedancia

Se define la resistencia de cedencia o fluencia Sy mediante el método de

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