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DEFECTOS CRISTALINOS
DEFECTOS CRISTALINOS
Es cualquier perturbación en la periodicidad de
la red de un sólido cristalino
Dimensión
Nombre
Ejemplo
CERO
DEFECTO PUNTUAL
VACANCIA
UNO
DEFECTO LINEAL
DISLOCACIÓN
DOS
DEFECTO PLANAR
FRONTERA DE GRANO
TRES
DEFECTO VOLUMÉTRICO
PORO
DEFECTOS PUNTUALES
(Askelland)
EJEMPLOS DE DEFECTOS PUNTUALES
EN MATERIALES
TIPO DE DEFECTO
PUNTUAL
APLICACIÓN
COMENTARIO
SUSTITUCIÓN DE ÁTOMOS
DOPAJE DEL Si PARA CI
CONCENTRACIÓN DE ÁTOMOS
DOPANTES MUY PEQUEÑO,
~0.0001 % PUEDE AUMENTAR
100 VECES CONDUCTIVIDAD
SUSTITUCIÓN DE ÁTOMOS
AUMENTO DE
RESISTENCIA POR
SOLUCIÓN SÓLIDA
UNA ALEACIÓN 50Cu-50Ni
TIENE 2 VECES MÁS
RESISTENCIA A LA TENSIÓN
QUE EL Cu PURO
INTERSTICIAL
CEMENTACIÓN DE
HIERRO Y ACERO
ENDURECIMIENTO SUPERFICIAL
POR CALENTAR EL METAL EN
UN GAS DE HIDROCARBURO
VACANCIAS
EFECTO KIRKENDALL
MECANISMO DE FALLA EN AlAu
VACANCIAS E INTERSTICIOS TRABAJO EN FRÍO DE
METALES
A T < 0.4 Tm LA DIFUSIÓN DE
ESTADO SÓLIDO ES LENTA
DEFECTOS PUNTUALES
(Atkins)
Ejemplo: Calcular la concentración de vacancias
de Cu (FCC) con a = 0.36151 nm a 25°C. ¿Qué
temperatura será necesaria al calentar el Cu
para que la concentración de las vacancias
sean 1000 veces la concentración de la
temperatura ambiente?. Asuma que 20000
calorías son requeridas para producir 1 mol de
vacancias en el Cu.
DEFECTOS PUNTUALES
Ejemplo: La densidad de una muestra de Pd (FCC)
es 11.98 g/cm³ y su parámetro de red es 3.8902
Å.
Calcular:
a) La fracción de los puntos de red que contienen
vacancias.
b) El número total de vacancias en 1cm³
DEFECTOS PUNTUALES
Ejemplo: Si se adiciona 1 átomo de C por cada
100 átomos de Fe en una posición intersticial
en Fe (BCC), el parámetro de red medido es
a = 0.2867 nm. Para la aleación Fe-C.
Calcular:
a) La densidad
b) El factor de empaquetamiento atómico
Hay 1 átomo de C por 100 átomos de Fe en una
posición intersticial en Fe(BCC)
DEFECTOS PUNTUALES
Ejemplo: Si se crean los siguientes defectos
puntuales. ¿cuáles son los cambios que deben
ocurrir en la estructura para mantener el balance
de cargas?
a) Cationes de Mg²⁺ sustituyendo cationes de Y³⁺ en
Y₂O₃
b) Cationes de Fe³⁺ sustituyendo cationes de Mg²⁺
en MgO
c) Cationes de Li⁺ sustituyendo cationes de Mg²⁺ en
MgO
d) Cationes de Fe²⁺ sustituyendo cationes de Na⁺ en
NaCl
DISLOCACIÓN DE TORNILLO
(Askelland)
DISLOCACIÓN DE BORDE
(Askelland)
APLICACIÓN DE LAS DISLOCACIONES
(Askelland)
EJEMPLO
(Callister)
DEFECTOS SUPERFICIALES Y
VOLUMÉTRICOS
Muestra polvo azul
Muestras polvo verde
(CALLISTER)