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Estructura de los materiales:

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by

David Del Angel

on 28 October 2014

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Transcript of Estructura de los materiales:

Estructura de los materiales
Estructura Cristalina:
Conclusión
UNIDAD II
Asignatura: Propiedades de los materiales.
Equipo:

Ávila García Nathalie
13580033

Cantú Carmona Raúl Salvador
13580042

Del Angel Jiménez Rey David
13580066
2.1 Estructura cristalina y su consecuencia en las propiedades.
Red cúbica centrada en el cuerpo, BCC. 

Los átomos conforman una estructura con forma de cubo y en ella un átomo ocupa el centro geométrico del cubo y otros ocupan cada uno de los ocho vértices.

La estructura cristalina es la forma sólida de cómo se ordenan y empaquetan los átomos, moléculas, o iones. Estos son empaquetados de manera ordenada y con patrones de repetición que se extienden en las tres dimensiones del espacio. La cristalografía es el estudio científico de los cristales y su formación.
-Definición de estructura en los materiales:
Se parte desde el punto de la constitución atómica, toda materia está compuesta por cadenas de átomos que en sí, son diferentes en todo material por los enlaces. (iónicos, covalentes, metálicos o intermoleculares).
Los cristalógrafos han demostrado
que sólo existen 7 tipos de poliedros,
capaces de rellenar por repetición,
todo el espacio, los denominados 
sistemas cristalinos.
Todos los metales, excepto el mercurio, se encuentran en estado sólido a temperatura ambiente.
Esto se debe a que sus átomos ocupan unas posiciones espaciales de equilibrio predeterminadas, y a estas posiciones espaciales de equilibrio las llamamos redes cristalinas.
En los metales son comunes tres redes cristalinas:
-Red cúbica centrada en el cuerpo (BCC)

-Red cúbica centrada en las caras (FCC)

-Red hexagonal compacta (HC)

Red cúbica centrada en
las caras, FCC. 

En éstas un átomo ocupa el centro
de cada una de las seis caras
y otro ocupa cada uno
de los ocho vértices.

Red hexagonal compacta, HC. 

Son aquellas en las que los átomos conforman una estructura con forma de prisma hexagonal, y presentan un átomo en el centro de cada base, un átomo en cada uno de los vértices del prisma y tres átomos más en un plano horizontal, interior al cristal.

Algunos metales tienen la característica de que cambian de red de cristalización dependiendo de la temperatura a que se encuentren.
Cuando ocurre eso decimos que el metal es politrópico, y a cada uno de los sistemas en que cristaliza el metal se le llaman estados alotrópicos.
Un ejemplo de metal politrópico es el hierro.

A partir de 1539 ºC cristaliza en la red cúbica centrada en el cuerpo (BCC) y a esta variedad alotrópica se le llama Fed

Al llegar a los 1400 ºC cambia de red de cristalización y cristaliza en la red cúbica centrada en las caras (FCC); a esta variedad alotrópica se le llama Feg

A partir de los 900 ºC tenemos el Feb que cristaliza de nuevo en el BCC

A los 210 ºC aparece el Fea que, aunque no cambia de red de cristalización, adquiere propiedades magnéticas que seguirá conservando a temperatura ambiente.

2.2 Materiales Puros:
Los materiales puros son aquellos que se encuentran en la tabla periódica química sin alteración alguna.
SIN EMBARGO
No existe ningún material 100% puro.
*El grado máximo de pureza de un material es de 98% y usualmente son metales y minerales.
Los metales son materiales cristalinos, por lo tanto poseen estructura alineada.
A pesar de ser cristalinos, la superficie de los metales ferrosos es más resistente que la de un material cerámico por ejemplo
Ejemplos de aleaciones ferrosas:
Acero al Carbono.
Acero de herramientas
(Manganeso y/o Carbono)
Para la estructura de los materiales
intervienen los enlaces atómicos:
Enlace Iónico:
Un átomo cede electrones y el otro debe ganarlos.
Diagrama de la formación de Cloruro de Sodio
(NaCl)
Enlace Covalente:
Ambos átomos ceden un electrón, en pocas palabras, una encadenación.
Diagrama de un enlace covalente
Enlace Metálico:
Los metales tienen por lo general 2 o 3 electrones en su última capa, los cuales se desprenden y se hacen iones positivos para unirse a otros y efectuar en enlace para dar forma a una estructura.
Esquema de un enlace metálico de una red de Aluminio
Enlace Intermolecular:
Se caracterizan por el recorrido de electrones a larga distancia, generalmente es en líquidos o en semi conductores.
Diagrama de un enlace intermolecular en el agua.
Ejemplos de aleaciones no ferrosas:
Prótesis medicas de Titanio
Tubos de Cobre.
2.3 Aleaciones ferrosas y
no ferrosas:
Las aleaciones ferrosas y no ferrosas están catalogadas dentro de las estructuras en la categoría de metales

2.4 Materiales Orgánicos
e Inorgánicos
Orgánicos: Son generalmente materiales naturales o degradables.
Inorgánicos: Derivados de petróleo o creados por el hombre.
Estructura de los materiales orgánicos:
Generalmente están constituidos por enlaces covalentes (unión de electrones) y pueden ser amorfos.
Estructura externa de un tronco.
Estructura de algunas proteínas y ADN.
Estructura de los materiales Inorgánicos:
Están constituidos por enlaces iónicos y por fuerzas externas como la sublimación o electrólisis.
Estructura del grafito
Estructura del hule.
Dependiendo de la estructura y la composición de los materiales influyen sus características y su clasificación, es por ello que debemos reforzar los temas de la unidad pasada para conocer más sobre los materiales.
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