Ingeniería de Materiales 2013 Ayudantía 1

GUÍA DE EJERCICIOS, INGENIERÍA DE MATERIALES 2013

AYUDANTÍA 1

Profesor : Rafael Padilla Durán

Ayudante : Gonzalo Castillo Carrillo.

1. Determine el factor de empaquetamiento de las estructuras BCC y FCC.

2. Determine el factor de empaquetamiento de las estructuras HCP y CS.

3. El molibdeno tiene una estructura cristalina BCC, un radio atómico de 0,1363 [nm]

y un peso atómico de 95,94 [g/mol]. Calcular y comparar su densidad con su valor

experimental dado por 10,22 [g/cm3].

4. Calcular el radio de un átomo de paladio sabiendo que el Pd tiene una estructura

cristalina FCC, una densidad de 12,0 [g/cm3] y un peso atómico de 106,4 [g/mol].

5. El circonio tiene una estructura cristalina HCP y una densidad de 6,51 [g/cm3] (a)

¿Cuál es el volumen de la celdilla unidad en metros cúbicos? (b) Si la relación c/a

es 1,593, calcular los valores de c y de a.

6. El niobio tiene un radio atómico de 0,1430 [nm] (1,430 [Á]) y una densidad de 8,57

[g/cm3]. Determinar si tiene estructura cristalina FCC o BCC sabiendo que su peso

atómico es de 92,91[g/mol].

7. Se adjuntan el peso atómico, la densidad y el radio atómico de tres hipotéticas

aleaciones. Determinar para cada una si su estructura cristalina es FCC, BCC o

cúbica simple y justificarlo.

Aleación Peso Atómico

[g/mol]

Densidad

[g/cm3]

Radio atómico

[nm]

A 43.1 6.4 0.122

B 184.4 12.3 0.146

C 91.6 9.6 0.137

8. Calcular el factor de empaquetamiento atómico del uranio. Los parámetros de red a,

b y c de la celdilla unidad, de simetría ortorrómbica, valen 0,286, 0,587 y 0,495,

respectivamente; la densidad 19,05 [g/cm3], el peso atómico 238,03 [g/mol] y el

radio atómico 0,1385 [nm].

Ingeniería de Materiales 2013 Ayudantía 1

9. Indique las direcciones cristalográficas representadas en el siguiente esquema

10. Determinar los índices de Miller de los planos mostrados en las siguientes figuras.

1

2

xy

z

1

21

2

1

2

A

B

C

D

Ingeniería de Materiales 2013 Ayudantía 1

11. Para la estructura cristalina FCC, los lugares intersticiales que pueden ocupar los

átomos de soluto están situados en el centro de las aristas de las celdillas unidad.

Calcular el radio r de un átomo de soluto que pueda colocarse en uno de estos

lugares en función del radio R del átomo del disolvente.

12. Calcular el número de vacantes por metro cúbico para el oro a 900[°C]. La energía

de activación para la formación de vacantes es de 0,98 [eV/átomo]. Además, la

densidad y el peso atómico del Au son 19,32 [g/cm3] y 196,9 [g/mol],

respectivamente.

13. Calcular la energía de activación para la formación de vacantes en el aluminio,

sabiendo que el número de vacantes en equilibrio a 500[°C] (773 K) es de

237,57 10 m . El peso atómico y la densidad (a 500°C) del aluminio son 26,98

[g/mol] y 2,62 [g/cm3], respectivamente.

14. ¿Qué defectos puntuales son posibles en NaCl cuando un ion Ca+2 sustituye a un

átomo de Na+1? ¿Cuántos de estos defectos existen por cada ion de Ca+2?

15. ¿Qué defectos puntuales son posibles si se agrega Li2O como impureza al CaO?