Date post: | 15-Sep-2015 |
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TEMA 9: ESTRCTURA CRISTALINA1. Orden Atmico 2. Tipos de slidos3. Celdilla unidad4. Sistemas cristalinos y redes de Bravais5. Estructuras Cristalinas Comunes en los Metales6. Celda Cbica Simple7. Cbica Centrada en el Cuerpo (BCC)8. Cbica Centrada en la s Caras (FCC)9. Hexagonal Compacta (HC)10. Morfologa Cristalina11. Proceso de Cristalizacin12. Tipos de Nucleacin
Orden Atmico
Corto alcance
Medio alcance
Largo alcance
Tipos de slidos
Amorfos: Orden atmico o molecular a corto alcance
Ejemplo: vidrio
Policristalinos: Orden atmico o molecular a largo alcance
Ejemplo: metales
Monocristales: Orden atmico o molecular extendido a todo el cristal
Ejemplo: diamantes artificiales
Celdilla unidad
Celda unidad: menor porcin del slido que, repetida en el espacio, puede reproducir la estructura de ese slido.
Sistemas cristalinos y redes de Bravais
Estructuras Cristalinas Comunes en los Metales
Empaquetamiento no compacto
Celda unitaria Celda cbica simple
Celda unitaria Celda cbica centrada en el cuerpo
Empaquetamiento compacto
Celda unitaria Celda cbica centrada en las caras
Celda unitaria Celda hexagonal compacta
Celda Cbica Simple
N de coordinacin:6
tomos por celda: 8 vrtices*1/8 =1
Relacin entre la longitud de arista y el
radio del tomo: 2r = a
Eficacia del empaquetamiento: 52%
( ) ( ) 52.06)r2(
r34a
r34V
V3
3
3
3
celda
ocupado ====
Ejemplos : -Po, Hg
Cbica Centrada en el Cuerpo (BCC)Ejemplos: Fe, Cr, Mo, W, Ta, Ba
c b
aN de coordinacin:8
tomos por celda: 8 aristas*1/8 + 1centro =2
Relacin entre la longitud de arista y el radio del tomo:
4a 3r =
Eficacia del empaquetamiento: 68%
( ) ( ) 68.083
)3
r4(r342
ar342
VV
3
3
3
3
celda
ocupado ====
b2=a2+a2 c2=a2+b2=3a2 c= 4r =(3a2)1/2
Cbica Centrada en las Caras (FCC)
a
4r
N de coordinacin:12
tomos por celda: 8 aristas*1/8 + 6caras*1/2=4
Relacin entre la longitud de arista y el
radio del tomo: (4r)2=a2+a2
Eficacia del empaquetamiento: 74%
( ) ( ) 74.02
r4r34
ar344
VV
2/1
3
3
3
celda
ocupado ===
Hexagonal Compacta (HC)Ejemplos: Be, Mg, Zn, Cd, Ti
N de coordinacin:12
12 vrticesx1/6 +2 carasx1/2 +3centro=6tomos
Eficacia del empaquetamiento: 74%
Parmetros: a = ancho del hexgono
c= altura; distancia entre dos planos
tomos por celda:
Clculos sobre la Celdilla Unidad
( )d n de atomos en la celdilla M NVolumen de la celdilla
A= /
d n de ciones atomicasAreaP
= sec
dap
= 22
Densidad volumtrica:
Densidad planar: Fraccin de rea del plano ocupada por tomos:
Para contabilizar un tomo su centro debe estar contenido en el plano o en la lnea
Densidad lineal: Fraccin de lnea ocupada d n de diametros atomiLongitud de lineaL
= cos
daL
= 1
Morfologa CristalinaMonocristal:
La disposicin atmica es perfecta, sin interrupciones, a lo largo de toda la muestra.
Si los extremos del cristal crecen libremente, adquieren una forma geomtrica regular con caras planas que refleja la estructura cristalina.
Se pueden generar artificialmente pero son difciles de fabricar.
Monocristales de Si empleados en microelectrnica
Morfologa Cristalina
Material policristalino: La mayora de los slidos cristalinos son un conjunto de muchos cristales
pequeos o granos Se obtiene la enfriar el material desde el estado fundido
Proceso de Cristalizacin
a) Nucleacin
b) Crecimiento de nucleos
c) Solidificacin ( material policristalino)
Tipos de NucleacinNucleacin homognea (lquido puro)
Al disminuir la temperatura (Trc
2. Proporcionar superficies adicionales donde se puedan formar los ncleos slidos
TEMA 9: ESTRCTURA CRISTALINAOrden AtmicoSistemas cristalinos y redes de BravaisCelda Cbica SimpleCbica Centrada en el Cuerpo (BCC)Cbica Centrada en las Caras (FCC)Hexagonal Compacta (HC)Clculos sobre la Celdilla UnidadMorfologa CristalinaProceso de CristalizacinTipos de Nucleacin