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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