Resumen de Estructuras cristalinas y amorfas en los materiales

Estructuras cristalinas y amorfas en los materiales

La distribución atómica en los sólidos cristalinos puede describirse como una red de líneas llamada red cristalina. Cada red cristalina puede describirse especificando la posición de los átomos en una celda unitaria que se repite. La estructura del cristal consiste en una red cristalina y un patrón o base. Los materiales cristalinos poseen un amplio rango de orden atómico como en la mayoría de los metales. Amorfo Cristalino

Pero algunos materiales tales como muchos polímeros y vidrios poseen únicamente un orden de corto alcance. A tales materiales se les llama semicristalinos o amorfos. Los sistemas cristalinos CUBICO ROMBICO TETRAGONAL MONOCLINICO HEXAGONAL TRICLINICO TRIGONAL

Los siete sistemas tienen un total de 14 subceldas (celdas unitarias) basadas en las distribuciones internas de los átomos dentro de la celda unitaria. Las celdas unitarias de las estructuras cristalinas más comunes en los metales son: cúbico centrado en el cuerpo (BCC), cúbico centrado en la cara (FCC), y hexagonal compacto (HCP) (que es una variedad compacta de la estructura hexagonal sencilla).

Las direcciones cristalinas en los cristales cúbicos son los componentes del vector de dirección proyectados sobre cada uno de los componentes axiales y reducidos a mínimos enteros. Se indican por [uvw]. Las familias de direcciones se indican por los índices de dirección encerrados en paréntesis señalados como uvw. Los planos cristalinos en los cristales cúbicos se indican por los recíprocos de las intersecciones axiales del plano (seguidos por la eliminación de fracciones) como (hkl). Los planos de los cristales cúbicos de una forma (familia) se encierran en llaves {hkl}. En los cristales hexagonales, los planos cristalinos se indican generalmente con cuatro índices h, k, i y l encerrados en paréntesis (hkil). Estos índices son los recíprocos de la intersección del plano con los ejes a1 , a2 , a3 y c de la estructura cristalina hexagonal. Las direcciones cristalinas en los cristales hexagonales son los componentes del vector de dirección proyectados sobre cada uno de los cuatro ejes coordenados y reducidos a mínimos enteros como [uvtw].

Utilizando el modelo de esferas rígidas se pueden realizar cálculos de la densidad lineal, planar y volumétrica de la celda unitaria. Los planos en que los átomos están empaquetados tan densamente cómo es posible se llaman planos compactos, y las direcciones en que los átomos están en contacto entre sí se llaman direcciones compactas. El factor de empaquetamiento para diferentes estructuras cristalinas puede determinarse asumiendo el modelo atómico de esferas rígidas. Algunos metales tienen estructuras cristalinas diferentes a diferentes intervalos de temperaturas y presiones, un fenómeno llamado polimorfismo. Las estructuras cristalinas de los sólidos cristalinos pueden determinarse utilizando las técnicas de análisis de difracción de rayos X. Los rayos X son difractados por los cristales cuando se cumplen las condiciones de la ley de Bragg (nλ = 2d sen θ). Utilizando el difractómetro de rayos X y el método de polvos se puede determinar la estructura cristalina de muchos sólidos cristalinos.