Marco Teórico

Los átomos de un material tienden a organizarse de la siguiente manera:-Sin Orden -Orden de largo alcance-Orden de corto alcance -Cristales líquidos

Y los materiales, bajo este concepto, se clasifican de la siguiente manera:-Gases Monoatómicos -Cristales líquidos-Materiales Amorfos -Materiales cristalinos

Los materiales cristalinos son aquellos que poseen un orden de corto y largo alcance.

Una red es una colección de puntos, llamados puntos de red, ordenados en un patrón periódico de tal manera que los alrededores de cada punto son iguales. Una red puede ser uni, bi o tridimensional

Un grupo de uno o más átomos ubicados en forma determinada entre sí, y asociados con cada punto de red, se llama base. Si se suman la base y la red, se obtiene una estructura cristalina.

La celda unitaria es la subdivisión de una red que sigue conservando las características

“Fig. 1 : Celda unitaria paralelepípeda” [1]

En función de los parámetros de la celda unitaria, longitudes de sus lados y ángulos que forman, se distinguen 7 sistemas cristalinos:

Sistemas cristalinos y redes de BravaisSistema Longitudes axiales y ángulos Redes de BravaisCúbico Tres ejes iguales en ángulos rectos.

a=b=c; α=β=γ=90°Simple

Centrado en el cuerpoCentrado en las caras

Tetragonal Tres ejes en ángulos rectos, dos iguales.a=b≠c; α=β=γ=90°

SimpleCentrado en el cuerpo

Ortorrómbico Tres ejes desiguales en ángulos rectos.a≠b≠c; α=β=γ=90°

Simple Centrado en el cuerpo

Centrado en la baseCentrado en las caras

Romboédrico Tres ejes iguales con el mismo ánguloa=b=c; α=β=γ≠90°

Simple

Hexagonal Dos ejes coplanares iguales a 120°El tercer eje en ángulo recto

a=b≠c; α=β=90°, γ=120

Simple

Monoclínico Tres ejes desiguales, un par en ángulos; Simple

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a≠b≠c; α=γ=90°≠ β Centrado en la baseTriclínico Tres ejes desiguales, con distinto ángulo

y ninguno en ángulo rectoa≠b≠c; α≠β≠γ≠90°

Simple

Si se traslada cada uno de los siete sistemas cristalinos en las direcciones de sus vectores unitarios respectivos se generan siete redes puntuales diferentes y agregando puntos al interior y en las caras de algunas de las siete celdas unitarias se tienen redes puntuales adicionales. Bravais un cristalógrafo francés demostró que sólo hay 14 redes puntuales posibles en reconocimiento a esto la red puntual se denomina red de Bravais.

“Fig.2: Las 14 redes de Bravais” [2]

Estructuras Cristalinas de los metales

La mayor parte de los metales (en torno al 90 %) cristalizan al solidificar en tres estructuras cristalinas de empaquetamiento compacto: cúbica centrada en el cuerpo (BCC), cúbica centrada en las caras (FCC) y hexagonal compacta (HCP). (Fig. 2)

Cúbica Centrada en el Cuerpo (BCC), si los átomos se presentan como esferas, el átomo delcentro toca a cada átomo en las esquinas, pero estos no se tocan entre sí.

Cúbica Centrada en las Caras (FCC), en esta celda, además de haber un átomo en cada esquina del cubo, hay uno en el centro que da cara, pero ninguno en el centro del cubo.

Hexagonal Compacta (HCP), no todos los metales tiene una celda unitaria con simetría cúbica. Ese es el caso de esta celda unitaria , cuya forma es de una prisma hexagonal. Las bases superior e

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inferior consisten en hexágonos con sus átomos en los vértices y uno en el centro. Otro plano que provee de tres átomos está situada entre ambos planos.

[2] MANGONON, P; Ciencia de Materiales: Selección y Diseño; Prentice-Hall; 2001

Puntos, Direcciones y Planos en la Celda Unitaria

Coordenadas de Puntos: se pueden localizar ciertos puntos en la red o celda unitaria, definiendo un sistema de coordendas.

Direcciones en la Celda Unitaria: las direcciones que son de interés en una celda unitaria se la puede ubicar a través de estas direcciones. Para ello se usan los índices de Miller. Estos índices para expresar direcciones se encierran entre corchetes [1 1 0].

Planos en la celda: ciertos planos de átomos en un cristal también tiene importancia especial. La energía superficial de las distintas caras de un cristal dependen de los planos cristalográficos particulares. Esto tiene importancia en el crecimiento de los cristales . Para identificar estos planos se utilizan índices de Miller. Estos índice van encerrados entre paréntesis ( 1 2 1)

Bibliografía

ASKELAND,D; Ciencia e Ingeniería de los Materiales ; THOMSON; México; 2004

SMITH, W; Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales, McGRAW-HILL; España;1998

AVNER, S; Introducción a la Metalurgia Física; McGRAW-HILL, México; 1998

NOTA….. ALLÍ EN LA PÁGINA 1 TAMBIÉN VA LA MISMA BIBLIOGRAFÍA QUE AL FINAL DE LA PÁGINA 2…..es que por esa tabla no le pude poner…

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