Fenomenos Ondulatorios

DEFECTOS E IMPERFECCIONES CRISTALINAS

Realmente no existen cristales perfectos sino que contienen varios tipos de imperfecciones

y defectos, que afectan a muchas de sus propiedades físicas y mecánicas y también influyen

en algunas propiedades de los materiales a nivel de aplicación ingenieril tal como la

capacidad de formar aleaciones en frío, la conductividad eléctrica y la corrosión.

Las imperfecciones se clasifican según su geometría y forma así:

•Defectos puntuales o de dimensión cero

•Defectos lineales o de una dimensión llamados también dislocaciones

•Defectos de dos dimensiones

También deben incluirse los defectos macroscópicos tales como fisuras, poros y las

inclusiones extrañas.

DEFECTOS PUNTUALES

VACANTE

Constituye el defecto puntual más simple. Es un hueco creado por la perdida de un átomo

que se encontraba en esa posición. Puede producirse durante la solidificación por

perturbaciones locales durante el crecimiento de los cristales. También puede producirse

por reordenamientos atómicos en el cristal ya formado como consecuencia de la movilidad

de los átomos. (Figura 1)

El número de vacantes en equilibrio Nv para una cantidad dada de material, se incrementa

con la temperatura de acuerdo a la ecuación:

KT

Q

Nv N





Donde Nv es el número de vacantes por metro cúbico

N es el número de puntos en la red por metro cúbico

Q es la energía requerida para producir una vacancia (J/átomo)

T es la temperatura en K

K es la constante de Boltzmann de los gases (1.38 x 10-23J/átomoK) ó 8.62 x

10-5eV/átomoK

Son las imperfecciones más comunes en los cristales. Se dan hasta una por cada 10000

átomos.

Las vacantes de no equilibrio tienen tendencia a agruparse formando clusters, que forman

divacantes o trivacantes.

Las vacantes pueden transladarse cambiando su posición con sus vecinos. Este proceso es

importante en la migración o difusión de los átomos en el estado sólido, sobre todo a altas

temperaturas donde la movilidad de los átomos es mayor.

Figura 1. Vacante

DEFECTOS DE LINEA (DISLOCACIONES)

Son defectos que dan lugar a una distorsión de la red centrada en torno a una línea. Se

crean durante la solidificación de los sólidos cristalinos o por deformación plástica, por

condensación de vacantes.

Hay dos tipos de dislocaciones, las de cuña y las helicoidales. También puede darse una

combinación de ambas, denominada dislocación mezcla

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