efectos reticulares

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DEFECTOS RETICULARES En el tema anterior se supuso a las redes ideales y perfectas. Sin embargo esto no es así: las estructuras reales se ven afectadas por la presencia de gran número de defectos, los que, posiblemente, sean el factor que tiene mayor peso e influencia en las propiedades de los materiales, aún reconociendo la influencia de los enlaces atómicos y del tipo de red cristalina. Clasificación Se señalaron en negrita los más importantes y frecuentes en los metales y aleaciones. DEFECTOS GEOMÉTRICOS Los defectos se clasifican según su geometría, aunque siempre generan una distorsión o alteración que afecta un volumen de l a red. Así, un defecto pu ntual tiene la geometría de un punto reticular, pero hay un volumen de simetría esférica perturbado de la red; y uno lineal provoca una perturbación de simetría cilíndrica. DEFECTOS RETICULARES Geométricos Lineales Puntuales No geométricos Bidimensionales Tridimensionales  Bordes de grano o  Interfases  Fallas de apilamiento  Maclas  Dislocaciones  Vacancias  Átomo intersticial  Átomo sustitucional  Intersticialidad  Crowdion o ristra Fanones  Precipitados  Spikes  Zonas de Seeger

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DEFECTOS RETICULARESEn el tema anterior se supuso a las redes ideales y perfectas. Sin embargo esto no es as: las estructuras reales se ven afectadas por la presencia de gran nmero de defectos, los que, posiblemente, sean el factor que tiene mayor peso e influencia en las propiedades de los materiales, an reconociendo la influencia de los enlaces atmicos y del tipo de red cristalina.

Vacancias tomo intersticial tomo sustitucionalIntersticialidadCrowdion o ristraClasificacin

Puntuales

Fanones No geomtricosPrecipitadosSpikesZonas de SeegerTridimensionales Bordes de grano oInterfasesFallas de apilamientoMaclas Bidimensionales DislocacionesLinealesDEFECTOSRETICULARES

Geomtricos

Se sealaron en negrita los ms importantes y frecuentes en los metales y aleaciones.DEFECTOS GEOMTRICOSLos defectos se clasifican segn su geometra, aunque siempre generan una distorsin o alteracin que afecta un volumen de la red. As, un defecto puntual tiene la geometra de un punto reticular, pero hay un volumen de simetra esfrica perturbado de la red; y uno lineal provoca una perturbacin de simetra cilndrica.1. DEFECTOS PUNTUALES

1.1. Vacancia.

Es el ms simple de los defectos puntuales, se trata de un hueco debido a la ausencia del tomo que se encontraba en esa posicin de la red (Fig. II.1a). Las vacancias se pueden producir durante el proceso de solidificacin debido a perturbaciones locales durante el crecimiento del cristal, o como resultado de vibraciones que facilitan el desplazamiento de los tomos de sus posiciones reticulares. Es un defecto de equilibrio; el nmero de vacancias presentes depende de la temperatura a la que se encuentre el material:

Donde: En la mayora de los metales, la concentracin de vacancias, es el orden de a temperaturas cercanas a la de fusin: 1 vacancia cada 10000 puntos reticulares.Vacancias adicionales pueden producirse por deformacin plstica del metal, por enfriamiento rpido desde temperaturas altas, y por bombardeo con partculas energticas (neutrones). stas, que no son de equilibrio, tienen tendencia a agruparse formando clusters, por ejemplo trivacancias.

Las vacancias pueden trasladarse dentro del slido, intercambiando sus posiciones con los tomos vecinos; este mecanismo es una de las formas de difusin en el estado slido, de gran importancia particularmente a altas temperaturas cuando la movilidad de los tomos es mayor.

1.2. tomo intersticial.

Se trata de un tomo de pequeo tamao que se ubica en los huecos o intersticios de las redes, como muestra la Fig. II.1b. En general, a pesar de su tamao reducido, son ms grandes que el hueco que han de ocupar, por lo que distorsionan la red generando campos elsticos de compresin. Los elementos que pueden ocupar estas posiciones en las redes son los de menor dimetro y se reducen a C, N, O, B o H.

1.3. tomo sustitucional.

Un ion o tomo de especie distinta a los de la red reemplaza a uno de stos en un punto reticular. Puede ser de mayor o menor dimetro. En el primer caso, introduce una perturbacin tambin de simetra esfrica que se muestra en la Fig. II.1c; los iones de la red en esa regin estn a distancias menores que la de equilibrio con lo que se genera un campo elstico de compresin. Cuando el tomo sustitucional es de menor dimetro, el efecto en la red es similar al que provoca una vacancia, pero de menor intensidad, generndose tambin un campo elstico de traccin.

b.

c.

De las figuras:

a. Vacancias b. tomo intesticial c. tomos sustitucionales

1.4. Intersticialidad.

Dos intersticiales de la misma especie que los de la red, dispuestos simtricamente respecto de una vacancia.

1.5. Crowdion o ristra.

Cuando en una direccin en la que hay n puntos reticulares existen n + 1 tomos, todos fuera de los puntos reticulares. Es energticamente inestable, y en presencia de una vacancia, rpidamente desaparece.