ESTRUCTURA CRISTALINAESTRUCTURA CRISTALINA
Orden de corto y largo alcanceOrden de corto y largo alcance
Sin orden: gases ArSin orden: gases Ar
Orden de corto alcance...
Materiales cristalinos y amorfosMateriales cristalinos y amorfos
Cristal: Disposición regular de losCristal: Disposición r...
Importancia del sistema cristalinoImportancia del sistema cristalino
Celda unitariaCelda unitaria
Es el patrón o la unidad que se repite en laEs el patrón o la unidad que se repite en la
estr...
Celda unitaria y redCelda unitaria y red
Parámetros de redParámetros de red
UnidadesUnidades
1 nanómetro = 101 nanómetro = 10-9-9
m = 10m = 10-7-7
cm =10 Acm =10 A
Redes simplesRedes simples
Únicamente podemos tener siete manerasÚnicamente podemos tener siete maneras
únicas e independi...
Numero de puntos (átomos o iones) que
pertenecen a una celda unitaria.
Nt = Ni + Nc/2 +Nv/8
Numero de coordinación = nº de...
Factor de empaquetamientoFactor de empaquetamiento
Fracción de espacio ocupada por losFracción de espacio ocupada por los
...
Estructuras metálicas comunesEstructuras metálicas comunes
Cohesión metálica : los átomos en losCohesión metálica : los át...
Los metales cristalizan en una de las
tres estructuras: cúbica centrada en el
cuerpo; cúbica centrada en las caras y
hexag...
Estructura cúbica centrada en elEstructura cúbica centrada en el
cuerpocuerpo
Nt = Ni+Nc/2+Nv/8 Nt = 1+0/2+ 8/8 =2Nt = Ni+...
Estructura cúbica centrada en lasEstructura cúbica centrada en las
carascaras
Nt = Ni+Nc/2+Nv/8 Nt = 0+6/2+ 8/8 =4Nt = Ni+...
Estructura hexagonal compactaEstructura hexagonal compacta
Nt = Ni+Nc/2+Nv/8 Nt = 1+0/2+ 8/8 =2Nt = Ni+Nc/2+Nv/8 Nt = 1+0/...
Densidad teórica de un metalDensidad teórica de un metal
Densidad de un metalDensidad de un metal
Polimorfismo o alotropíaPolimorfismo o alotropía
Muchos elementos y compuestos existen enMuchos elementos y compuestos exi...
Puntos, direcciones y planosPuntos, direcciones y planos
Coordenadas de los puntosCoordenadas de los puntos
Índices de MillerÍndices de Miller
Índices de Miller de algunos planosÍndices de Miller de algunos planos
cristalinos cúbicos importantescristalinos cúbicos ...
Sitios intersticialesSitios intersticiales
Son pequeños huecos entre los átomosSon pequeños huecos entre los átomos
de la ...
Cristales ionicosCristales ionicos
CaO, MgO, MnS,CaO, MgO, MnS,
NiO, MnONiO, MnO
Cubica centrada enCubica centrada en
las ...
Estructura tipo fluorita, CaF2Estructura tipo fluorita, CaF2
ThO2, CeO2,ThO2, CeO2,
UO2.ZrO2UO2.ZrO2
Estructuras covalentesEstructuras covalentes
SOLIDIFICACION ESOLIDIFICACION E
IMPERFECCIONES EN ELIMPERFECCIONES EN EL
ARREGLO ATOMICOARREGLO ATOMICO
FERRITA
Es una solución sólida intersticial de carbono en una red cúbica centrada en el
cuerpo de hierro. Admite hasta un ...
IMPERFECCIONES EN ELIMPERFECCIONES EN EL
ARREGLO ATOMICOARREGLO ATOMICO
ALEACIONESALEACIONES
IMANESIMANES
TRANSISTORESTRAN...
DislocacionesDislocaciones
Son imperfecciones lineales en una red.Son imperfecciones lineales en una red.
Dislocación heli...
Dislocaciones de bordeDislocaciones de borde
Defectos puntualesDefectos puntuales
Son discontinuidades en la red que involucranSon discontinuidades en la red que invol...
SustitucionalesSustitucionales
IntersticialesIntersticiales
difracción de rayos Xdifracción de rayos X
Técnica consistente en hacer pasar unTécnica consistente en hacer pasar un
hazh...
En este modelo, los electrones de losEn este modelo, los electrones de los
átomos en el cristal dispersan en todasátomos e...
Próxima semanaPróxima semana
Producción de los metales Fusión,Producción de los metales Fusión,
solidificación y colado; A...
3estructura cristalina2
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    1. 1. ESTRUCTURA CRISTALINAESTRUCTURA CRISTALINA
    2. 2. Orden de corto y largo alcanceOrden de corto y largo alcance Sin orden: gases ArSin orden: gases Ar Orden de corto alcance: arreglo de losOrden de corto alcance: arreglo de los átomos se extiende a los vecinos: vaporátomos se extiende a los vecinos: vapor de aguade agua Agua liquidaAgua liquida Vidrios cerámicos estructura tetraédricaVidrios cerámicos estructura tetraédrica de la sílice.de la sílice. Orden de largo alcance: red metales,Orden de largo alcance: red metales, semiconductores, algunos cerámicossemiconductores, algunos cerámicos
    3. 3. Materiales cristalinos y amorfosMateriales cristalinos y amorfos Cristal: Disposición regular de losCristal: Disposición regular de los átomos, patrón que se repite en las 3átomos, patrón que se repite en las 3 dimensiones.dimensiones. Material amorfo cuando no se repite enMaterial amorfo cuando no se repite en las 3 dimensiones , su estructura es unalas 3 dimensiones , su estructura es una herencia del estado liquido al solidificarse.herencia del estado liquido al solidificarse.
    4. 4. Importancia del sistema cristalinoImportancia del sistema cristalino
    5. 5. Celda unitariaCelda unitaria Es el patrón o la unidad que se repite en laEs el patrón o la unidad que se repite en la estructura cristalinaestructura cristalina Se caracteriza por los tres vectores deSe caracteriza por los tres vectores de translación cristalinatranslación cristalina a, ba, b yy cc llamados ejesllamados ejes cristalográficos porque definen tamaño y formacristalográficos porque definen tamaño y forma del cristal.del cristal. Las magnitudes de los ejes a, b y c y susLas magnitudes de los ejes a, b y c y sus ángulosángulos α, β y αα, β y α se denominan constantesse denominan constantes reticulares o parámetros de la celdareticulares o parámetros de la celda
    6. 6. Celda unitaria y redCelda unitaria y red
    7. 7. Parámetros de redParámetros de red UnidadesUnidades 1 nanómetro = 101 nanómetro = 10-9-9 m = 10m = 10-7-7 cm =10 Acm =10 A
    8. 8. Redes simplesRedes simples Únicamente podemos tener siete manerasÚnicamente podemos tener siete maneras únicas e independientes de especificar lasúnicas e independientes de especificar las longitudes axiales y los diferentes ángulos. Sonlongitudes axiales y los diferentes ángulos. Son los siete sistemas cristalinos. Llamados redeslos siete sistemas cristalinos. Llamados redes simples o primitivas.simples o primitivas. Si se les agrega un punto en el interior de unaSi se les agrega un punto en el interior de una celda se dice que es centrada en el cuerpo y sicelda se dice que es centrada en el cuerpo y si es en el centro de cada cara se dice que eses en el centro de cada cara se dice que es centrado en las caras.centrado en las caras. Bravais demostró que hay solo 14 redesBravais demostró que hay solo 14 redes puntuales .puntuales .
    9. 9. Numero de puntos (átomos o iones) que pertenecen a una celda unitaria. Nt = Ni + Nc/2 +Nv/8 Numero de coordinación = nº de átomos que tocan a otro en particular o vecinos mas cercanos
    10. 10. Factor de empaquetamientoFactor de empaquetamiento Fracción de espacio ocupada por losFracción de espacio ocupada por los átomos.átomos. F=F= (nº de átomos/celda)(vol de cada átomo)(nº de átomos/celda)(vol de cada átomo) vol de la celda unitariavol de la celda unitaria
    11. 11. Estructuras metálicas comunesEstructuras metálicas comunes Cohesión metálica : los átomos en losCohesión metálica : los átomos en los metales han perdido todos o parte de susmetales han perdido todos o parte de sus electrones externos , y el cristal debeelectrones externos , y el cristal debe considerarse como un conjunto de ionesconsiderarse como un conjunto de iones positivos inmerso en una nube depositivos inmerso en una nube de electrones. Pero en promedio cada Ionelectrones. Pero en promedio cada Ion esta rodeado del numero necesario deesta rodeado del numero necesario de electrones para neutralizar su carga.electrones para neutralizar su carga. Conductividad eléctrica, térmica, rigidez yConductividad eléctrica, térmica, rigidez y ductilidad.ductilidad.
    12. 12. Los metales cristalizan en una de las tres estructuras: cúbica centrada en el cuerpo; cúbica centrada en las caras y hexagonal compacta
    13. 13. Estructura cúbica centrada en elEstructura cúbica centrada en el cuerpocuerpo Nt = Ni+Nc/2+Nv/8 Nt = 1+0/2+ 8/8 =2Nt = Ni+Nc/2+Nv/8 Nt = 1+0/2+ 8/8 =2 2 átomos por celda unitaria2 átomos por celda unitaria a=b=ca=b=c α= β = αα= β = α =90º=90º Numero de coordinación Nc= 8Numero de coordinación Nc= 8 Atomos en contacto a lo largo de la diagonal delAtomos en contacto a lo largo de la diagonal del cubo: a√3=4r a=4r/√3cubo: a√3=4r a=4r/√3 Atomos en contacto a lo largo de la diagonal delAtomos en contacto a lo largo de la diagonal del cubocubo Factor de empaquetamiento = 0.68Factor de empaquetamiento = 0.68 Ejs: Fe , Cr, W, Mo metales muy resistentes.Ejs: Fe , Cr, W, Mo metales muy resistentes.
    14. 14. Estructura cúbica centrada en lasEstructura cúbica centrada en las carascaras Nt = Ni+Nc/2+Nv/8 Nt = 0+6/2+ 8/8 =4Nt = Ni+Nc/2+Nv/8 Nt = 0+6/2+ 8/8 =4 4 átomos por celda unitaria4 átomos por celda unitaria a=b=ca=b=c α= β = αα= β = α =90º=90º Numero de coordinación Nc= 12Numero de coordinación Nc= 12 Atomos en contacto a lo largo de la diagonal deAtomos en contacto a lo largo de la diagonal de la cara: a√2=4r a=4r/√2la cara: a√2=4r a=4r/√2 Factor empaquetamiento = 0.74Factor empaquetamiento = 0.74 Ejs: : Fe, Al, Ni, Cu, Ag, Pb dúctiles yEjs: : Fe, Al, Ni, Cu, Ag, Pb dúctiles y maleablesmaleables
    15. 15. Estructura hexagonal compactaEstructura hexagonal compacta Nt = Ni+Nc/2+Nv/8 Nt = 1+0/2+ 8/8 =2Nt = Ni+Nc/2+Nv/8 Nt = 1+0/2+ 8/8 =2 2 átomos por celda unitaria2 átomos por celda unitaria a1=a2a1=a2≠≠cc α= β =90ºα= β =90º gg =120º=120º Numero de coordinación Nc= 12Numero de coordinación Nc= 12 a=2ra=2r Ejs: Mg, Ti,,Be, Co, y Zn metales difícilesEjs: Mg, Ti,,Be, Co, y Zn metales difíciles de deformar plásticamentede deformar plásticamente
    16. 16. Densidad teórica de un metalDensidad teórica de un metal
    17. 17. Densidad de un metalDensidad de un metal
    18. 18. Polimorfismo o alotropíaPolimorfismo o alotropía Muchos elementos y compuestos existen enMuchos elementos y compuestos existen en mas de una forma cristalina en diferentesmas de una forma cristalina en diferentes condiciones de Tº y Presión.condiciones de Tº y Presión. Ejs Fe, Ti , Co.Ejs Fe, Ti , Co. Fe: -273 a 912ºC cúbico centrado en el cuerpo ,Fe: -273 a 912ºC cúbico centrado en el cuerpo , alfa, ferrita.alfa, ferrita. 912 a 1394ºC cúbico centrado en las caras,912 a 1394ºC cúbico centrado en las caras, ferrita gamma, austenitaferrita gamma, austenita 1394 1539ºC cúbico centrado en el cuerpo,1394 1539ºC cúbico centrado en el cuerpo, delta, ferrita.delta, ferrita.
    19. 19. Puntos, direcciones y planosPuntos, direcciones y planos Coordenadas de los puntosCoordenadas de los puntos
    20. 20. Índices de MillerÍndices de Miller
    21. 21. Índices de Miller de algunos planosÍndices de Miller de algunos planos cristalinos cúbicos importantescristalinos cúbicos importantes
    22. 22. Sitios intersticialesSitios intersticiales Son pequeños huecos entre los átomosSon pequeños huecos entre los átomos de la red en los cuales se puedende la red en los cuales se pueden albergar átomos mas pequeñosalbergar átomos mas pequeños
    23. 23. Cristales ionicosCristales ionicos CaO, MgO, MnS,CaO, MgO, MnS, NiO, MnONiO, MnO Cubica centrada enCubica centrada en las caraslas caras Estructura tipo halita, NaClEstructura tipo halita, NaCl
    24. 24. Estructura tipo fluorita, CaF2Estructura tipo fluorita, CaF2 ThO2, CeO2,ThO2, CeO2, UO2.ZrO2UO2.ZrO2
    25. 25. Estructuras covalentesEstructuras covalentes
    26. 26. SOLIDIFICACION ESOLIDIFICACION E IMPERFECCIONES EN ELIMPERFECCIONES EN EL ARREGLO ATOMICOARREGLO ATOMICO
    27. 27. FERRITA Es una solución sólida intersticial de carbono en una red cúbica centrada en el cuerpo de hierro. Admite hasta un 0,021 % C en solución a la temperatura eutectoide. Es el constituyente más blando del acero. Su resistencia es de 28 Kg/mm2 (2,7 MPa). La morfología y estructura granular de la ferrita es muy variada pudiéndose encontrar hasta 24 términos descriptivos de la misma. granos poligonales de ejes aproximadamente iguales Fig. 1, x100 Morfología equiaxial Fig 2, x100 estructura de Widmanstätten
    28. 28. IMPERFECCIONES EN ELIMPERFECCIONES EN EL ARREGLO ATOMICOARREGLO ATOMICO ALEACIONESALEACIONES IMANESIMANES TRANSISTORESTRANSISTORES VIDRIOSVIDRIOS
    29. 29. DislocacionesDislocaciones Son imperfecciones lineales en una red.Son imperfecciones lineales en una red. Dislocación helicoidal o de tornilloDislocación helicoidal o de tornillo
    30. 30. Dislocaciones de bordeDislocaciones de borde
    31. 31. Defectos puntualesDefectos puntuales Son discontinuidades en la red que involucranSon discontinuidades en la red que involucran uno o varios átomosuno o varios átomos
    32. 32. SustitucionalesSustitucionales
    33. 33. IntersticialesIntersticiales
    34. 34. difracción de rayos Xdifracción de rayos X Técnica consistente en hacer pasar unTécnica consistente en hacer pasar un hazhaz dede rayos Xrayos X a través de una través de un cristalcristal de lade la sustanciasustancia sujeta a estudio. El haz sesujeta a estudio. El haz se escinde en varias direcciones debido a laescinde en varias direcciones debido a la simetría de la agrupación desimetría de la agrupación de átomosátomos y,y, porpor difraccióndifracción, da lugar a un patrón de, da lugar a un patrón de intensidades que puede interpretarseintensidades que puede interpretarse según la ubicación de los átomos en elsegún la ubicación de los átomos en el cristal, aplicando lacristal, aplicando la ley deley de BraggBragg..
    35. 35. En este modelo, los electrones de losEn este modelo, los electrones de los átomos en el cristal dispersan en todasátomos en el cristal dispersan en todas direcciones a los rayos X que reciben. Losdirecciones a los rayos X que reciben. Los rayos X dispersados por electrones derayos X dispersados por electrones de átomos iguales en diferentes módulos, seátomos iguales en diferentes módulos, se reforzarán uno a otro, y no sereforzarán uno a otro, y no se autodestruirán, sólo para una dirección deautodestruirán, sólo para una dirección de dispersión: la de la reflexión especular endispersión: la de la reflexión especular en la superficie del cristal. Así es, lala superficie del cristal. Así es, la difracción de rayos X por un cristal sedifracción de rayos X por un cristal se comporta según una de lascomporta según una de las características de la reflexión de la luz porcaracterísticas de la reflexión de la luz por un espejo, a saber, los ángulos deun espejo, a saber, los ángulos de incidencia y de reflexión son igualesincidencia y de reflexión son iguales
    36. 36. Próxima semanaPróxima semana Producción de los metales Fusión,Producción de los metales Fusión, solidificación y colado; Alto Horno y sussolidificación y colado; Alto Horno y sus reacciones Aceria, colada lingote, coladareacciones Aceria, colada lingote, colada continua, laminado en caliente y en frío.continua, laminado en caliente y en frío. ASKELAND. C 12 WILLIAM SMITH C 4 y 5 PAT MANGONONC 7 http://es.wikipedia.org/wiki/Siderurgia

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