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Ciencia en Ingeniería de los materiales I
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Primera parte de la asignatura, con ejemplos y bien explicado
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CIENCIA E INGENIERÍA DELOS MATERIALES
Primer parcial (temas 2-7)
, TEMA 2. ESTRUCTURAS CRISTALINAS Y AMORFAS
Ordenamiento atómico
Las propiedades de los materiales dependen de:
- Tipo de enlace Estructura: disposición espacial de los
- Estructura cristalina átomos que depende del tipo del enlace
- Presencia de defectos que mantiene unidos a dichos átomos
- Procesos de fabricación
Si los átomos de un sólido están colocados según una disposición repetitiva en las tres
dimensiones del espacio (ordenamiento a largo alcance) se tratará de un sólido cristalino.
Metales cristalinos
- Ordenamiento regular de los átomos, moléculas o iones a corto y largo alcance,
siguiendo un patrón
- Los átomos o moléculas ocupan las intersecciones de una red 3D (celda unidad)
- Anisótropos
- Puntos de fusión definidos
- Son materiales cristalinos: metales, aleaciones, cerámicos, … (en condiciones
ordinarias)
Los materiales sin estructura cristalina, pero respetando ciertas distancias entre los
átomos vecinos (ordenamiento a corto alcance, pero no a largo alcance) se llaman sólidos
amorfos.
Materiales amorfos
- Existe ordenamiento a corto alcance y no existe un ordenamiento a largo alcance
- Los átomos o moléculas tienen posiciones al azar
- Isótropos
- Puntos de fusión no definidos
,- Son materiales amorfos: vidrios, polímeros, …, enfriamiento rápido
Sólidos cristalinos
Red cristalina: disposición tridimensional ordenada de los puntos que definen las
posiciones de las partículas
Celda unidad: mínima unidad estructural repetida que contiene todos los elementos de
simetría de cristal
Celda unidad
- Es la unidad estructural -> define la estructura cristalina mediante su geometría y por la
posición de los átomos dentro de ella
- Menor unidad que, por repetición indefinida, genera el sólido cristalino
- Paralelepípedo definido a partir de las longitudes axiales de las aristas independientes a,
b y c y de los tres ángulos interaxiales 𝛼, 𝛽, 𝛾
, Celdas unitarias o redes de Bravais
Estructura en los metales
El 90% de los metales cristalizan en 3 estructuras densamente empaquetadas puesto que:
- Normalmente tiene un único elemento, luego el radio atómico es el mismo
- El enlace metálico no es direccional
- Con el fin de reducir la energía de enlace las distancias entre átomos tienden a ser
pequeñas
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