En todos los materiales el arreglo de los átomos contiene

imperfecciones que tienen un efecto profundo sobre el

comportamiento de los materiales

IMPERFECCIONES EN EL ARREGLO ATÓMICO

DISLOCACIONES

DEFECTOS PUNTUALES

DEFECTOS DE

SUPERFICIE:

SON IMPERFECCIONES EN UNA RED QUE SE INTRODUCEN DURANTE EL PROCESO DE SOLIDIFICACION DEL MATERIAL O AL DEFORMARLO. TORNILLO BORDE MIXTA

DESLIZAMIENTO DE DISLOCACIONES: ESFUERZO DE PEIERLS-NABARRO LEY DE SCHMID INFLUENCIA DE LA ESTRUCTURA

CRISTALINA. ESFUERZO CORTANTE RESULTANTE

CRÍTICO NUMERO DE SISTEMAS DE

DESLIZAMIENTO DESLIZAMIENTO CRUZADO.

SIGNIFICADO DE LAS DISLOCACIONES

DISLOCACIONES:

REVOLUCIÓN COMPLETA

ALREDEDOR DEL EJE

SOBRE EL CUAL EL CRISTAL FUE

TORCIDO

PARTIENDO DEL PUNTO “X”

Y RECORRIENDO ESPACIAMIENTOS ATÓMICOS

IGUALES EN CADA

DIRECCION

TERMINAREMOS A UN ESPACIO ATÓMICO POR

DEBAJO DE NUESTRO PUNTO DE PARTIDA :

PUNTO “Y”

TORNILLO

CRISTAL PERFECTO

CORTE PARCIAL

Un equipo dirigido por el químico Song Jin de la Universidad de Wisconsin-Madison (EE UU) ha demostrado que un simple defecto de la red cristalina, conocido como “dislocación helicoidal o de tornillo”, guía la formación de nanotubos huecos de óxido de zinc de tan sólo unas pocas millonésimas de centímetro de espesor.

BORDE

CRISTAL PERFECTO

INSERCION DE PLANO DE ÁTOMOS

EL BORDE INFERIOR ES LA DISLOCACIÓN

TRAYECTORIA EN CIRCULO DESDE “X”

SENTIDO MANECILLAS DEL RELOJ

RECORRIENDO NUMERO IGUAL DE ESPACIAMIENTOS

EN CADA DIRECCIÓN

PUNTO “Y”

BORDE

TIENE PRESENTE TANTO

DISLOCACION

DE TORNILLO COMO DE BORDE

CON UNA REGION DE TRANSICIÓNENTRE AMBAS

EL VECTOR BURGERS SE

CONSERVA IGUAL

DESLIZAMIENTO

Al trasladar el vector b Burgers del circuito a la dislocación de borde estos definen un plano.La combinación se llama sistema de deslizamiento.

Proceso mediante el cual se mueve una dislocación causando que se deforme el material.

Cuando se aplica un esfuerzo cortante a) los átomos se desplazan la dislocación se mueve 1 b . Lo que genera un movimiento continuo de la dislocación.Finalmente un escalón

E S F U E R Z O D E P E I E R L S - N A B A R R O

Esfuerzo requerido para mover la dislocación de una localización de equilibrio

= c exp(-kd/b)

El esfuerzo será mayor cuando:

La dirección de deslizamiento tiene distancia de repetición de estados en eq., o una densidad lineal alta.

El esfuerzo será menor cuando:

La dirección de deslizamiento tiene

una alta densidad lineal

Iónico covalente

L E Y D E S C H M I D

(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning ™ is a trademark used herein under license.

Esta ley explica el deslizamiento de las dislocaciones

básicamente en metales:

es el esfuerzo cortante.

Romper suficientes enlaces metálicos y ocurra el deslizamiento

ESFUERZO CORTANTE RESULTANTE CRÍTICO

NUMERO DE SISTEMAS DE DESLIZAMIENTO

DESLIZAMIENTO CRUZADO.

INFLUENCIA DE LA ESTRUCTURA CRISTALINA.

cuando los pilares de niquel son comprimidos, presentan menos “defectos” (ver la imagen). Estos defectos (dislocaciones, en la jerga ingenieril) son removidos de la estructura mediante un proceso nunca antes observado, denominado “templado mecánico” (mechanical annealing). “Lo que controla la deformación de un objeto metálico es la forma en que sus defectos, llamados dislocaciones, se mueven a lo largo de los planos de su estructura cristalina”, dice Andrew Minor, uno de los científicos. “El resultado del deslizamiento de las dislocaciones es la deformación plástica”, añade Minor. Las dislocaciones de los nanopilares de níquel fueron removidas por la compresión, reduciendo la densidad de las dislocaciones en 15 órdenes de magnitud, produciendo un “cristal perfecto”. Éste es precisamente el proceso de templado mecánico que comentábamos anteriormente.Lo interesante fue que cuando se usaron pilares de 300 nm en lugar de los de 150 nm, el templado mecánico no fue completo, sino que algunos defectos persistían, haciendo la estructura menos resistente que la de 150 nm. Esta investigación supone un gran aporte para la floreciente industria de la nanotecnología.

SON DISCONTINUIDADES

DE LA RED QUE INVOLUCRAN UNO O

QUIZÁ VARIOS ÁTOMOS,

PUEDEN SER

GENERADOS

MEDIANTE EL

MOVIMIENTO DE LO

S

ÁTOMOS AL GANAR

ENERGÍA POR

CALENTAMIENTO

DURANTE EL

PROCESAMIENTO DEL

MATERIAL.

MEDIANTE LA

INRTODUCCION DE

IMPUREZAS

O INTENSIONALMENTE A TRAVÉS DE LAS ALEACIONES.

DEFECTOS PUNTUALES:

VACANCIAS

DEFECTOS INTERSTICIALES

DEFECTOS SUSTITUCIONALES

OTROS• DEFECTO FRENKEL• DEFECTO SCHOTTKY

IMPORTANCIA

Vacancia falta un atomo

Solidificacion

Alta temperatura o daño por radiacion

Se inserta un atomo adicional

Defectos intersticiales

En un lugar normalmente desocupado

Se inserta un atomo

adicional

Defectos sustitucional

Se reeplaza uno por otro distinto

Si es mayor comprime

Si es menor tensiona

Defecto Frenkel

Un ión brinca a un intersticio y deja una vacancia

Defecto Schottky

Falta un ion y un catión

Cerámicos de enlace iónico

SON LAS FRONTERAS O PLANOS

QUE SEPARAN

UN MATERIAL

EN REGIONES

DE LA MISMA ESTRUCTURA CRISTALINA

PERO

CON ORIENTACIONES

CRISTALOGRAFICAS DISTINTAS.

DEFECTOS DE SUPERFICIE:

Superficie .

La red termina de manera abrupta

Los átomos de la sup. No tiene el mismo NC

Se altera el enlace atómico

Puede ser áspera

Muy reactiva

Contener muescas

FRONTERA DE GRANO

GRANO

Porción de material dentro del cual el arreglo atómico

es idéntico.

LA ORIENTACION ES DISTINTA PARA CADA

GRANO

granos y sus fronteras.

COMPRESIÓN

TENSIÓN

GRANOS

CONTROLANDO EL TAMAÑO DE LOS GRANOS SE

AUMENTA LA RESISTENCIA DE LOS METALES

DEBIDO A QUE LAS DISLOCAIONES SOLO SE

MUEVEN CADA FRONTERA DE GRANO.

ECUASION HALL -PETCH

RELACIONA EL TAMAÑO DE GRANO CON EL ESFUERZO DE CEDENCIA ( ESFUERZO DE DEFORMACION).

BORDES DE GRANO DE ANGULO

SE PRODUCEN POR EL ARREGLO DE LAS DISLOCACIONES

CAUSANDO UNA FALTA DE COINCIDENCIA

ANGULAR EN AMBOS LADOS

DE ANGULO PEQUEÑO

DE ANGULO GRANDE

http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0716-02082006000100007&lng=en&nrm=iso&ignore=.html

FALLA DE APILAMIENTO

OCURRE EN METALES CCC

ERROR EN LA SECUENCIA DE

APILAMIENTO DE PLANOS COMPACTOS

BORDE DE MACLA:

PLANO QUE SEPARA DOS

PARTES DE UN GRANO

QUE TIENEN UNA PEQUEÑA

DIFERENCIA EN LA ORIENTACIÓN

OCURREN DURANTE LA

DEFORMACION

TRATAMIENTO TÉRMICO

INTERFIEREN DZLMTO = AUMENTA

RESISTENCIA.

EstibinaSb2S3 (Rómbico)

características: maclado polisintético muy común, terminado en punta.

CONTROL DEL DESLIZAMIENTO:

SON LOS MECANISMOS DE CONTROL DE LA

RESISTENCIA DE UN MATERIAL AL CONTROLAR

EL NUMERO Y TIPO DE IMPERFECCIONES

PRESENTES.

ENDURECIMIENTO POR DEFORMACIÓN• A MAS DISLOCACIONES• MAS ENDURECIMIENTO

ENDURECIMIENTO POR SOLUCIÓN SÓLIDA.• A MAS ATOMOS• MAYOR ENDURECIMIENTO

ENDURECIMIENTO POR TAMAÑO DE GRANO.• MAS GRANOS O GRANOS

MAS PEQUEÑOS • MAS ENDURECIMIENTO