El documento describe los conceptos básicos de la estructura cristalina de los materiales, incluyendo la red cristalina, la celda unitaria, y los diferentes tipos de defectos como defectos puntuales, lineales y de superficie. También explica el proceso de solidificación de los materiales policristalinos y la formación de granos.

1. República Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario Politécnico
Santiago Mariño
Extensión Barinas.
SAIA Núcleo Guarenas.
Realizado por:
Ceila Osorio.
C.I 20 425 175.
Tecnología de los
materiales.
Area: Ing Industrial.
SAIA Guarenas Edo
Miranda.
Caracas, Junio de 2014.

2. La Estructura Cristalina
Es la forma sólida de cómo se ordenan y empaquetan los átomos, moléculas
o iones.
El ordenamiento de la estructura cristalina. Se refiere al tamaño forma y
organización atómica dentro de la red de un material.
La Red que es el conjunto de
puntos conocidos como
puntos de red y estos están
ordenados de acuerdo a un
patrón que se repite en forma
idéntica.
Los puntos de Red que conforman
la red cristalina Lo que rodea a cada
punto de red es idéntico en
cualquier otra parte del material.
Celda Unitaria: es la subdivisión
de la red cristalina que sigue
conservando las características
generales de toda la red.
Celda
Unitaria
Puntos de la Red

3. Las Imperfecciones se clasifican según su geometría.
De acuerdo con efectos puntuales o de dimensión cero.
Defectos lineales o de una dimensión llamados también dislocaciones.
Defectos de dos dimensiones. También se deben ingresar los defectos macroscópicos:
Fisuras poros e inclusiones extrañas.
Defectos
Puntuales
Vacante
Pueden trasladarse 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.

4. Átomos Sustitucionales.
En conclusión un material puro esta formado únicamente por el mismo tipo de material. En cambio que los
materiales reales no son 100% puros sino que poseen impurezas, las cuales se traducen como átomos
diferentes al átomo del material original y cuando uno de estos sustituye al átomo original ocupando su punto
de red se le da el nombre de átomo sustitucional.
Átomos Intersticiales
Estos ocupan lugares que no están definidos en la estructura cristalina, simplemente son átomos cuya
posición no esta definida por un punto red y normalmente estos átomos se colocan en los intersticios
que se forman entre los átomos originales, por lo que se llaman átomos intersticiales.
Defectos Puntuales.

5. Defectos Lineales.
Se dan a nivel de varios átomos confinados generalmente a un plano, los defectos lineales mas
importantes en los materiales son las dislocaciones ya que estas se generan durante la solidificación o
deformación plástica de los materiales cristalinos y estos consisten en planos “extra” de átomos insertados
en la estructura cristalina.
Las dislocaciones están formadas por los átomos
originales del material mas no por las impurezas, esto
es porque el plano del átomo esta insertado en la
estructura en lugares no definidos por la misma,
entonces las dislocaciones causan la deformación del
material mas cercano a ellas. Los átomos en la
estructura perfecta se encuentran a una distancia fija
de equilibrio entre si.

6. Características de
las dislocaciones.
 Tienen la capacidad de desplazarse en el interior del material.
La dislocación al desplazarse se divide aumentando el numero
de dislocaciones presentes en el material.
 Tienen la capacidad de desplazarse en el interior del material.
La dislocación al desplazarse se divide aumentando el numero
de dislocaciones presentes en el material.
Cuando se aplica una fuerza sobre la dislocación, esta se
desplaza sobre un plano especifico y en determinadas
direcciones al plano se le denomina plano de desplazamiento y a
la dirección se le llama dirección de deslizamiento. Y cuando se
combina un plano de deslizamiento con una dirección de
deslizamiento se le denomina sistema de deslizamiento.

7. Defectos de Superficie.
Son aquellas imperfecciones de las estructuras cristalinas
localizados en áreas especificas del material, los principales
defectos de superficie son la misma superficie del material y las
fronteras de los granos.
La superficie del material es un defecto de la estructura cristalina.
Ya que se rompe la simetría con que los átomos están enlazados
y como conocemos los átomos que se localizan en la superficie
tienen enlaces químicos no completos.
Los enlaces químicos incompletos, son los provocantes que
algunos metales se oxiden con mayor facilidad cuando son
expuestos al medio ambiente.
Enlaces incompletos en la
superficie de un material
Los materiales cristalina bajo condiciones normal no buscan
formar un único cristal sino que forman muchos cristales cuando
solidifican, cada uno de estos siguiendo el patrón de la estructura
cristalina, se dice que los materiales normales son de
policristalinos es decir que están formados por muchos cristales,
veamos a continuación dicho proceso.

8. En el estado liquido los átomos no tiene enlaces fuertes entre
ellos, por lo que son libres para moverse en el volumen del
material.
El proceso de solidificación comienza con una etapa llamada
nucleación. En esta etapa se forman pequeñas partículas en
estado solido ordenadas según la estructura cristalina del
material.
Gradualmente los átomos todavía en estado liquido van
adhiriéndose a los núcleos mas cercanos, el núcleo crece y por
eso a esta etapa se le conoce como crecimiento. La cantidad del
solido aumenta y la del liquido disminuye.
Al final del proceso, todos los átomos se han adherido a algún
núcleo cercano y el material es completamente solido . Cada
núcleo ha formado un cristal dentro del material. La orientación
de los cristales en el proceso de nucleación fue aleatoria, los
cristales no coincidirán entere si y no se pueden unir entre ellos
para formar un cristal. A las porciones de este material se le
llaman granos.