imperfecciones
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Imperfecciones en el
arreglo cristalino
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Defectos cristalinos:
1) puntuales- vacancias- defectos intersticiales- defectos sustitucionales- defecto Frenkel- defecto Schottky
2) lineales (dislocaciones)- de tornillo- de borde
3) de superficie- fronteras de grano- bordes de grano- fallas de apilamiento- borde de macla
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Dislocación de tornillo
b = vector de Burgers
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Dislocación de borde
b = vector de Burgers
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Deslizamiento
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Esfuerzo de Peierls-Nabarro
= c exp(-kd/b)
El esfuerzo será menor cuando:
la dirección de deslizamiento tiene una alta densidad lineal
sea mayor la distancia interplanar de los planos de deslizamiento
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DeslizamientoEstructura
cristalina
Plano de deslizamiento
Dirección de deslizamiento
Metales
con estructura
cúbica centrada
en el cuerpo
{110}
{112}
{123}
<111>
Metales
con estructura
cúbica centrada
en las caras
{111} <110>
Metales
con estructura
hexagonal
{0001}
{1120}
{1010}
{1011}
<100>
<110>
<1120>
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Deslizamiento en compuestos iónicos
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Ley de Schmid
Dirección dedeslizamiento
Esfuerzo cortanter = Fr/A
A0
A
= F/A0
r = cos cos
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Factores que afectan el deslizamientoen estructuras metálicas
Factor CCC CC HC (c/a > 1.633)
Esfuerzo cortante resultante crítico (psi)
50-100 5000-10000 50-100
Número de sistemas de deslizamiento
12 48 3
Deslizamiento cruzado
Puede ocurrir
Puede ocurrir No puede ocurrir
Propiedades Dúctil Resistente Relativamente frágil
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Fronteras de grano
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Borde de grano
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Borde de macla
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Red cristalina ideal
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Red cristalina con defecto Frenkel
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Red cristalina con defecto Schottky
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Red cristalina con defecto Frenkel
Ion ocupandoposición reticular de equilibrio
Posiciónintersticialvacante
Ion ocupandoposiciónintersticial
Posiciónreticularvacante
+ +
nino
(P-no)(Pi-ni)= K
ni2 = PPiK
no = ni
ni << Pi
K = e(-Ei/kT)
ni = (PPi) e(-Ei/2kT)
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Red cristalina con defecto Schottky
Catión y aniónocupandoposicionesreticularesnormales
Dos posicioneshipotéticas de lasuperficie delcristal
Una posiciónreticularcatiónica yotra aniónicavacantes
Par deionesadsorbidosen lasuperficie
+ +
noPs
(P-no)Ps
= e(-Eo/kT)
no = Pe(-Eo/kT)
no<<P
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Posiciones catiónicas reticulares vacantes (exceso de no metal)
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Posiciones reticulares aniónicas vacantes (exceso de metal)
e
e
![Page 22: imperfecciones](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022052207/5571f21449795947648c1be3/html5/thumbnails/22.jpg)
Cationes intersticiales (exceso de metal)
e
e
![Page 23: imperfecciones](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022052207/5571f21449795947648c1be3/html5/thumbnails/23.jpg)
Aniones intersticiales(exceso de no metal)
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Oxidos no estequiométricos
4M2+(g) + 4O=(g) 2M+(g) + O=(g) + 2M3+(g) + 3O=(g)
4MO(s) M2O(s) + M2O3(s)
Ti: TiO0.69 - TiO1.33
T = 300K Hreacción 5 kcal/mol
2I3-2I2
-4U2 U1 U3
Hreacción