IMPERFECCIONES CRISTALINAS

Ing. Vidauro Carpio Incio

Las estructuras cristalinas de los materiales son, en general, apilaciones de átomos del mismo elemento o de diferentes átomos en caso de impurezas o aleaciones.

Pero los materiales para uso industrial no son perfectos por

lo cual presentan varias defectos.

DEFECTOS PUNTUALES

Defecto cristalino asociado con uno o mas de los varios lugares atómicos.

DEFECTOS PUNTUALES

Defectos de Vacancia

Defectos Intersticiales

Defectos Frenkel

Defectos Schottky

Defectos de Vacancia

• Es el defecto puntual mas simple.• Es un hueco o vacío dejado por un átomo que

se encontraba en esa posición.

Defectos Puntuales

• Dentro de la red de átomos se encuentran espacios vacios llamados interstiticio.

• Este defecto es cuando un átomo se inserta dentro de un intersticio.

Defectos Puntuales

Defectos Intersticiales

Defectos Puntuales

Defectos Frenkel

• Es una imperfección combinada Vacancia –intersticial. Ocurre cuando un ion salta de un

punto normal dentro de la red a un sitio intersticial dejando entonces una vacancia.

• Es un par de vacancias en un material con enlaces iónicos. Para mantener la neutralidad, deben perderse de la red tanto un catión como un anión.

Defectos Puntuales

Defectos Schottky

• Originan una imperfección en la red cristalina alrededor de una línea.

• Son muy importantes por su influencia en propiedades mecánicas, especialmente en metales y sus aleaciones.

Defectos Lineales

DEFECTOS LINEALES

Dislocación de Cuña

Dislocación Helicoidal

Dislocación Mixta

• Es la falta de una Línea de átomos.• También es cuando se añade un semiplano en

una estructura cristalina regular

Dilatación de Cuña

Defectos Lineales

• Es una distorsión en forma espiral• Es cuando ocurre un desplazamiento de la estructura del

cristal formando una rampa• Se forma cuando se aplica un esfuerzo de cizalladura en un

cristal perfecto que ha sido separado por un plano cortante.

Defectos Lineales

Dilatación Helicoidal

• Es mas frecuente encontrar ambas dilataciones en los metales.

Defectos Lineales

Dilatación Mixta

• son los límites o bordes o planos que dividen un material en regiones, cada una de las cuales tiene la misma estructura cristalina pero diferente orientación.

Defectos Interfaciales

DEFECTOS LINEALES

Defecto de Grano

Defecto de Macla

• la superficie que separa los granos individuales de diferentes orientaciones cristalográficas en materiales policristalinos.

Defectos Interfaciales

Dilatación de Grano

• Se percibe como lineas paralelas.• Una macla es un tipo especial de límite de

grano en el cual los átomos de un lado del límite estánlocalizados en una posición que es la imagenespecular de los átomos del otro lado.

Dilatación de Macla

Defectos Interfaciales

• Son defectos de fabricación

Defectos de Volumen

Poros

Grietas

Inclusiones

Universidad de Atacama – Departamento de Metalurgia

El número de vacancias en equilibrio a una determinada

temperatura en una red cristalina metálica puede expresarse por la

siguiente ecuación:

TR

Qexpnn v

v

nv : cantidad de vacancias por cm3

n : cantidad de átomos por cm3

Q : energía para producir un mol de

vacancias (cal/mol o joule/mol)

R : constante de los gases (1,987

cal/mol K; 8,31 joule/mol K)

T : temperatura en grados Kelvin

T : º C + 273 = º K

GRACIAS !