principales estructuras cristalinas metálicas
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PRINCIPALES ESTRUCTURAS CRISTALINAS METÁLICAS
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
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Introducción
Estado líquido: Movimiento aleatorio de átomos
Estado sólido: Cesa el movimiento Los átomos toman un ordenamiento
definido. Todos los metales forman cristales.
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Estructuras cristalinas
Los sólidos cristalinos pueden tomar una de las 14 estructuras cristalinas.
Redes de Bravais.
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Estructuras cristalinas
Los metales solo cristalizan en 3 estructuras.
Cúbica Centrada en el Cuerpo (BCC)
Cúbica Centrada en las Caras (FCC)
Hexagonal Compacta (HCP)
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Estructuras cristalinas
Son estructuras muy compactas.
En las fcc y hcp el 74% del espacio se ocupa por átomos y el 26% restante es espacio libre.
En las bcc es del 68% el espacio ocupado por átomos y 32% es espacio vacío.
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Estructuras cristalinas
Ejemplo de metales y sus estructuras:
FCCORO
PLATA
COBRE
ALUMINIO
BCC
HIERRO A BAJA
TEMPERATURA
TUNGSTENO
HCPZINC
TITANIO
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Estructuras cristalinas
El hierro puro puede tomar 2 estructuras diferentes dependiendo de su temperatura (polimórfico)
• 1538˚• 1394˚
BCC
• 1394˚• 910˚FCC• 910˚• Temp.
ambiente
BCC
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Parámetros de red
Describen tamaño y forma de la red. Tamaño de los costados de la celda. Ángulos entre los costados. Parámetros ao, bo, co, α,β y γ. Se mide en nanómetros o Amstrongs. 1nm=10 Å 1 Å= 10-8 cm
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Números de átomos por celda unitaria
Algunos de los puntos de red se comparten con mas de una celda unitaria.
Para las cúbicas, las esquinas contribuyen con 1/8 de punto de red, las caras con ½ de punto de red y en el centro con 1 punto de red.
El número de átomos es igual al número de puntos de red.
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Radio atómico y el parámetro de red
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Número de coordinación
Son la cantidad de átomos vecinos que tiene cada uno de los átomos.
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Factor de empaquetamiento
Fracción de espacio ocupado por los átomos en la celda unitaria.
F. empaquetamiento= (# átomos/celda)(vol. Del átomo)/(Vol. Celda unitaria)
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Densidad
La densidad teórica de un metal se calcula mediante las propiedades de la estructura cristalina.
Densidad= (átomos/celda)(masa atómica del átomo)/(vol. Celda unitaria)(# de avogadro)
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Actividad
Determine el factor de empaquetamiento de la celda CS.
Determine el factor de empaquetamiento de la celda BCC.