ESTRUCTURA CUBICA DIAMANTE

Jorge Lambis

Ingeniería de procesos

EL DIAMANTEEs un alótropo del carbono donde los átomos decarbono están dispuestos en una variante de laestructura cristalina cúbica centrada en la caradenominada «red de diamante».

El diamante es la segunda forma más estable decarbono, después del grafitoEl diamante tiene renombre específicamente comoun material con características físicas superlativas,muchas de las cuales derivan del fuerte enlacecovalente entre sus átomos. En particular, eldiamante tiene la más alta dureza y conductividadtérmica de todos los materiales conocidos por elser humano. Estas propiedades determinan que laaplicación industrial principal del diamante sea enherramientas de corte y de pulido además de otrasaplicaciones.

CUBICA DE DIAMANTE FCC

NUMERO DE ATOMOS

8 átomos por celda unitaria

81

8+ 6

1

2+ 4 = 8 𝐴𝑇𝑂𝑀𝑂𝑆

PARAMETRO DE RED

Aunque la CD es una estructura FCC, ella tiene

átomos en el cuerpo de la celda que se unen por

toda la diagonal del mismo teniendo en cuenta que

no hay átomos en todas las posiciones de la diagonal

del cuerpo existen huecos que tienen el mismo

diámetro que el de los átomos

2

𝑎

𝑎

ℎ2= 𝑎2 + ( 2 𝑎)2

ℎ2 = 𝑎2 + 2𝑎2

ℎ2 = 3𝑎2

ℎ2 = 3𝑎2

ℎ = 3 𝑎 EC 2 remplazando 1 en 2

8𝑟 = 3𝑎

𝑎 =8𝑟

3

FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO

𝒇𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝒆𝒎𝒑𝒂𝒒𝒖𝒆𝒕𝒂𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐

=(#𝒂𝒕𝒐𝒎𝒐𝒔/𝒄𝒆𝒍𝒅𝒂)(

𝟒𝟑𝝅𝒓𝟑)

𝒂𝟑

𝑭𝒆 =𝟖 (

𝟒

𝟑𝝅𝒓𝟑)

(𝟖𝒓

𝟑)𝟑

= 0.34---------- 34%

Densidad teórica

𝝆𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊𝒄𝒂 =(#𝒂𝒕𝒐𝒎𝒐𝒔)(𝒎𝒂𝒔𝒂 𝒂𝒕𝒐𝒎𝒊𝒄𝒂[

𝒈𝒎𝒐𝒍

]

(𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒅𝒆 𝒄𝒆𝒍𝒅𝒂)(#𝒂𝒗𝒐𝒈𝒂𝒅𝒓𝒐)

(𝟖𝒂𝒕𝒐𝒎𝒐𝒔(𝟏𝟐𝒈

𝒎𝒐𝒍)

𝟖 ∗ 𝟎. 𝟎𝟕𝟕𝑬 − 𝟕 𝒄𝒎

𝟑

𝟑

(𝟔. 𝟎𝟐𝟑𝑬 𝟐𝟑𝒂𝒕𝒐𝒎𝒐𝒎𝒐𝒍

)

𝟗𝟔 𝒈

(𝟎. 𝟎𝟒𝟒𝟗𝑬 − 𝟐𝟏)(𝟔. 𝟎𝟐𝟑𝑬 𝟐𝟑)[𝒈

𝒄𝒎𝟑]

𝟗𝟔. 𝒈

𝟎. 𝟐𝟕𝟎 𝑬 𝟐

𝐠

𝐜𝐦𝟑−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− −𝟑. 𝟓𝟓𝐠/𝐜𝐦𝟑