Ciencia de los materiales, apuntes

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Ciencia de los materiales - “Organización Atómica”
Introducción
La organización o el arreglo atómico juegan un papel Importante en la determinación de la
microestructura así como en las propiedades mecánicas y físicas de los Materiales en ingeniera. El
arreglo atómico puede variar de manera significativa la resistencia en el hierro, en tanto que en el
aluminio puede proporcionar buena ductilidad. En esta sección se describirán arreglos atómicos
típicos en materiales solidos de estructura perfecta y a la vez se desarrollara la nomenclatura utilizada
para describirlos. Teniendo como objetivo el estar preparados para comprender cómo las
imperfecciones en el arreglo atómico permiten entender tanto la deformación como el endurecimiento
de muchos materiales sólidos.
Orden de corto y largo alcance
Podemos encontrar tres niveles de arreglo
atómico en los materiales, siempre y
cuando no se tomen en cuenta las
deformaciones presentes en los mismos.
Sin orden:
 Orden de corto alcance
 Orden de largo alcance
Redes espaciales y Celdas Unitarias
La disposición atómica en los sólidos
cristalinos se puede representar
considerando a los átomos con los puntos
de intersección de una red de líneas en
tres dimensiones. Esta red se denomina
red espacial.
Sistemas Cristalinos
Se pueden construir celdas unitarias de
diferentes tipos por asignación de
valores especialmente las longitudes
axiales y ángulos interaxiales. Los
cristalógrafos han demostrado que solo
son necesarios siete sistemas cristalinos
para describir todas las posibles redes.

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Redes de Bravais

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Parámetros de red
Los parámetros de la red espacial que describen el tamaño
y la forma de la celda unitaria, incluyen las dimensiones de
los costados de la celda unitaria y los ángulos entre sus
costados.
Número de átomos por celda unitaria
Cada una de las celdas unitarias está definida por un número
Especifico de puntos de red, dependiendo
de la configuración de la red algunos de
estos puntos van a tener en común varias
celdas unitarias vecinas. El número de
átomos por celda unitaria es el producto
del número de átomos por punto de red
multiplicado por el número de puntos de
red existentes por celda unitaria.
Radio atómico comparado con el parámetro de la Red
Número de coordinación

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Factor de empaquetamiento
El factor de empaquetamiento es la fracción de espacio ocupada por átomos, suponiendo que los
átomos son esferas sólidas. La expresión general para el factor de empaquetamiento es:
Estructura hexagonal compacta
Características de cristales metálicos comunes