BIENVENIDOS AL CURSO DE

BIENVENIDOS AL CURSO DE

BIENVENIDOS AL CURSO DETECNOLOGA DE MATERIALESTECNOLOGA DE MATERIALESTECNOLOGA DE MATERIALES: Es la disciplina tcnica que trata sobre los procesos industriales que nos permiten obtener piezas tiles para conformar las mquinas o dispositivos, a partir de las materias primas.

TECNOLOGA DE MATERIALES


TECNOLOGA DE MATERIALESDISEO Y SELECCIN

TECNOLOGA DE MATERIALESQUMICA DE LOS MATERIALES

TECNOLOGA DE MATERIALESEL PRIMER INGENIERO DE MATERIALES

TECNOLOGA DE MATERIALESMETLICOSSon sustancias inorgnicas compuestas por uno o mas elementos metlicos y pueden contener algunos elementos no metlicos.

TECNOLOGA DE MATERIALESSon metales?

Cobre Latn Bronce

Sern metales: alpaca, cupronquel y cinc?

TECNOLOGA DE MATERIALESMETALES Y ALEACIONESAleaciones y Metales Ferrosos.Sper AleacionesAleaciones y Metales No Ferrosos

POLMEROSLa mayora consta de largas cadenas o redes moleculares que frecuentemente se basan en compuestos orgnicos (precursores que contienen carbono).

TECNOLOGA DE MATERIALESSon polmeros?

Pila Botes


TECNOLOGA DE MATERIALESCERMICOSSon materiales inorgnicos formados por elementos metlicos y no metlicos enlazados qumicamente entre s.

TECNOLOGA DE MATERIALESSon cermicos?

Imanes Piezas de Motores

TECNOLOGA DE MATERIALESCOMPUESTOSPuede definirse como dos o mas materiales (fases o constituyentes) integrados para formar un material nuevo.

TECNOLOGA DE MATERIALESSon Compuestos?

Composite Aglomerado

TECNOLOGA DE MATERIALESELECTRNICOSNo son importantes por su volumen de produccin, pero si lo son extremadamente por su avanzada tecnologa.

TECNOLOGA DE MATERIALESSon Electrnicos?

Coltan Ppy

TECNOLOGA DE MATERIALESPROPIEDADES PTICAS Al incidir la luz sobre la superficie de un cuerpo, una parte de ella se refleja; parte se transmite a travs del cuerpo; otra parte se difunde, es decir, sufre una reflexin no especular en mltiples direcciones y, por ltimo, la luz restante la absorbe el cuerpo, aumentando su energa interna. El color que presenta un cuerpo se debe precisamente a la luz reflejada si el cuerpo es opaco, o a la que pasa a travs de l si es transparente o translcido.a) Los cuerpos opacos absorben o reflejan totalmente la luz, impidiendo que pase a su travs.b) Los cuerpos transparentes transmiten la luz, por lo que permiten ver a travs de ellos.c) Los cuerpos translcidos dejan pasar la luz, pero impiden ver los objetos a su travs.

ReflexinTransmisinAbsorcin

TECNOLOGA DE MATERIALESCuerpos Opacos?

TECNOLOGA DE MATERIALESCuerpo Transparente?

TECNOLOGA DE MATERIALESCuerpo translcido?

TECNOLOGA DE MATERIALESESTRUCTURAS CRISTALINAS

Es la forma geomtrica de cmo tomos, iones y molculas se encuentran especialmente ordenados.

Los slidos se pueden clasificar teniendo en cuenta el arreglo interno de sus partculas, en amorfos y cristalinos.

SLIDOS CRISTALINOS: Los slidos cristalinos estn constituidos por minsculos cristales individuales cada uno con forma geomtrica y poseen la caracterstica de que al romperse producen caras y planos definidos, al igual presentan puntos de fusin definidos. Como ejemplos podemos destacar: el NaCl, la sacarosa, metales y aleaciones, y tambin algunos cermicos.

Los tomos o iones de un slido se ordenan en una disposicin que se repite en tres dimensiones, forman un slido del que se dice tiene una estructura cristalina, se dice tambin que es un slido cristalino o un material cristalino.

El tamao y la forma de la celda unidad pueden describirse por tres vectores reticulares a, b, c y por ngulos entre las caras y la longitud relativa de las aristas, denominados parmetros de red, constantes de red o ejes cristalogrficos


a, b, c : longitud de las aristas correspondientes a los ejes coordenados X, Y,Z.a , b , g : ngulos entre las aristas.


SLIDOS AMORFOS: Son todos aquellos slidos en los cuales sus partculas constituyentes presentan atracciones lo suficientemente eficaces como para impedir que la sustancia fluya, resultando una estructura rgida y ms o menos dura.

No presentan una disposicin interna ordenada por lo tanto no tienen ningn patrn determinado. Tambin se les denomina vidrios lquidos sobre enfriados.

Cuando un slido amorfo se quiebra produce caras y bordes irregulares y al fundirse lo hace en un rango de temperaturas cambiando lentamente del estado slido al estado lquido.

Punto reticular, in, tomo o molcula que se repite infinitamente.


Lneas rectas imaginaria que formanla Celdilla unidad

El patrn se repita en el espacio yforma el retculo cristalino

Retcula: arreglo tridimensional de puntosen el que cada punto tiene los mismos vecinos


Sistemas Cristalinos


Red de Bravais: es un conjunto formado por todos los puntos cuyo vector de posicin es de la forma R= n1a1+n2a2+n3a3 donde a1 , a2 , a3 son tres vectores linealmente independientes y n1 , n2 y n3 son nmeros enteros.A los vectores ai se les llama vectores primitivos o traslaciones fundamentales de la red de Bravais. Resulta evidente que al trasladar una red de Bravais segn un vector de la forma R= n1a1+n2a2+n3a3, coincide consigo misma. La invariancia traslacional de la red de Bravais constituye su caracterstica mas importante.

Se llama celda primitiva unidad de una red de Bravais a un volumen del espacio tal que trasladado mediante todos los vectores de dicha red llena todo el espacio sin dejar vacios ni superponerse.

REDES DE BRAVAIS = CELDAS UNITARIAS

TECNOLOGA DE MATERIALESCELDAS UNITARIAS

Es el menor grupo de tomos representativo de una determinada estructura cristalina.



Estructuraa (r)Nmero decoordinacinFactor deempaquetamientoEjemplosCbica simple(CS)a = 2r60,52---Cbica centradaen el cuerpo(CC)a = 4r/380,68Fe, Ti, W, Mo, Nb, Ta, K, Na, V, Cr, ZrCbica centradaen las caras(CCC)a = 4r/2120,74Fe, Cu, Al, Au, Ag, Pb, Ni, PtHexagonalcompacta(HC)a = 2rc = 1,633 a120,74Ti, Mg, Zn, Be, Co, Zr, Cd


Celdilla de las principales estructuras cristalinas metlicas. En esta representacin, los puntos negros representan los centros donde estn localizados los tomos e indican su posicin relativa. (a) Cbica Centrada en el Cuerpo (BCC), (b) Cbica Centrada en las Caras (FCC) y (c) Hexagonal Compacta (HCP).

TECNOLOGA DE MATERIALESFactor de Acomodamiento o Empaquetamiento

Representa el fraccin de espacio ocupada por los tomos (esferas rgidas).

FA = Volumen de los tomos / Volumen de la celdilla

Constante de Retcula

Esta constante de retcula est relacionada con el radio r.

Ejemplos.

Cuantas celdas unidad hay aproximadamente en el Fe puro BCC si las aristas de la celda estuvieran alineadas con arista en 1mm, si a temperatura ambiente la arista es igual a 0.287nm.

1mm X 1 celda unitaria/ 0.287nm X 10-6 nm = 3.48X10exp6 celdas unitarias

TECNOLOGA DE MATERIALESEl hierro a 20C es BCC con tomos con un radio atmico de 0.124nm. Calcule la constante de red a para el vrtice del cubo de cada celda unitaria de hierro.

a = 4R/3a = 4(0.124nm)/3a = o.2864nm

Calcular el factor de empaquetamiento para la estructura CS.

FE o FA = Volumen de los tomos/Volumen de la celdilla unitaria

= 4r3/3 / (2r)3

= 0.52

TECNOLOGA DE MATERIALESPOSICIN DE LOS TOMOS EN CELDAS UNITARIAS CBICAS

Se utilizan los ejes cartesianos x, y, z.Las posiciones de los tomos en la celda unitaria se localizan mediante distancias unitarias a lo largo le los ejes x, y, z.

TECNOLOGA DE MATERIALESPara los cristales cbicos los ndices de las direcciones cristalogrficas son las componentes del vector de direccin descompuesto sobre cada eje de coordenada y reducido a mnimos enteros.

TECNOLOGA DE MATERIALESEn general, se utilizan las letras u, v, w como ndices de direccin en las direcciones x, y, z, de tal forma que esto sea igual a:

[u, v, w ]

Todos los vectores direcciones paralelos tienen el mismo ndice de direccin.

Las direcciones sern cristalogrficamente equivalentes si el espacio atmico en cada direccin es el mismo.

EJ.

[100], [010], [001], [010], [001], [100] =

Las direcciones equivalentes se llaman ndices de una familia o tipo .


TECNOLOGA DE MATERIALESINTRODUCCIN

La mayora de los materiales slidos no metlicos con los que uno a diario esta en contacto, encuentra que no hay diferencia caracterstica entre su forma externa y la de casi todos los objetos metlicos. De aqu que resulte bastante sorprendente para la mayora de la gente saber que los materiales metlicos poseen una estructura cristalina, mientras que materiales como la madera, plsticos, papel, vidrio y otros no la poseen, ste tipo de materiales tienen un arreglo al azar en sus partculas de manera que logran rigidez a la temperatura ambiente.

Los slidos se pueden clasificar teniendo en cuenta el arreglo interno de sus partculas, en amorfos y cristalinos.

Se puede decir que un slido es un material que posee forma y volumen definidos y que es una sustancia constituida por tomos metlicos, tomos no metlicos, iones molculas.

Muchas de las propiedades de los metales tales como la densidad, dureza, punto de fusin, conductividad elctrica y calorfica estn relacionadas con la estructura cristalina y tambin con el enlace metlico. Sin embargo, ninguna depende tanto de la estructura cristalina como las propiedades mecnicas tales como la maleabilidad, ductilidad, resistencia a la tensin, temple y capacidad de hacer aleaciones.

TECNOLOGA DE MATERIALESINDICES DE MILLER

Los ndices de Miller de un plano cristalino estn definidos como los recprocos de las intersecciones que el plano determina con los ejes x, y, z de los tres lados no paralelos del cubo unitario.

Las aristas de una celda cbica unitaria representan longitudes unitarias y las intersecciones de los planos de una red se miden en base a estas longitudes unitarias.

El procedimiento para determinar los ndices de Miller para un plano de un cristal cbico es el siguiente:Escoger un plano que no pase por el origen en (0,0,0).

Determinar las intersecciones del plano en base a los ejes x, y, z cristalogrficos para un cubo unitario. Estas intersecciones pueden ser fraccionarias.

Construir los recprocos de las intersecciones.

Despejar fracciones y determinar el conjunto ms pequeo de nmeros enteros que estn en la misma razn de las intersecciones.

Estos nmeros enteros son los ndices de Miller de un plano cristalogrfico y se encierran entre parntesis sin usar comas. La notacin(hkl)se emplea para indicar los ndices de Miller en sentido general, donde h, k, y l son los ndices de Miller para un plano de un cristal cbico de ejes x, y, y z respectivamente.

TECNOLOGA DE MATERIALESEjemplos:

Las intersecciones del primer plano son 1, 1,y los recprocos de estos nmeros son 1, 1, 0 no involucran fracciones, siendo los ndices de Miller (1 1 0).

TECNOLOGA DE MATERIALESLas intersecciones son: 1,0,, a los ejes x, y, z respectivamente, por lo tanto los recprocos son: 1, 0, 0. Los ndices de Miller para este plano son: (1 0 0 )

TECNOLOGA DE MATERIALESFinalmente, se tiene las intersecciones 1, 1, 1 que nos dan un ndice de Miller (1 1 1).

TECNOLOGA DE MATERIALESSi se considera que el plano cristalino pasa por el origen de manera que uno ms cortes se hacen cero, el plano ha de ser desplazado a una posicin equivalente en la misma celda unitaria de modo que el plano permanezca paralelo al original. Esto es posible porque todos los planos paralelos equidistantes son indicados con los mismos ndices de Miller.

Si grupos de planos de redes equivalentes estn relacionados por la simetra del sistema cristalino, se llaman familia de planos, y los ndices de una familia de planos son encerrados entre llaves. Por ejemplo, los ndices de Miller de los planos de la superficie del cubo (100) (010) y (001) se designan colectivamente como una familia con la notacin {100}.

Una importante relacinslo para el sistema cbicoes que los ndices de una direccin perpendicular a un plano de un cristal son los mismos que los ndices de Miller para ese plano. Por ejemplo, la direccin [100] es perpendicular al plano cristalino (100).


BIENVENIDOS AL CURSO DE

Documents

Transcript of BIENVENIDOS AL CURSO DE