IMPERFECCIONES CRISTALINAS

1. ANGUIANO VEGA RODRIGO
SAMUEL

2. LOS CRISTALES CONTIENEN VARIOS TIPOS DE
DEFECTOS E IMPERFECIONES, LAS CUALES
AFECTAN SUS PROPIEDADES FISICAS Y MECANICAS .
EN MUCHAS APLICACIONES NOS SON UTILES, MAS
SIN EMBARGO, EN OTRAS SE TRATAN DE MINIMIZAR.
LAS IMPERFECCIONES SE CLASIFICAN SEGÚN SU
GEOMETRIA Y FORMA EN:
• DEFECTOS PUNTUALES.
• DEFECTOS LINEALES, LLAMADOS TAMBIEN
DISLOCACIONES.
• DEFECTOS DE DOS DIMENSIONES.

3. LOS DEFECTOS PUNTUALES SON INTERRUPCIONES
LOCALIZADASEN ARREGLOS ATOMICOS O IONICOS.
ESTA ALTERACION AFECTA UNA REGION DONDE
INTERVIENEN VARIOS ATOMOS O IONES EN UNA
ESTRUCTURA CRISTALINA.
SE PUEDEN INTRODUCIR POR ELLO MOVIMIENTO DE
LOS ATOMOS O IONES AL AUMENTAR LA ENERGIA
POR EL CALENTAMIENTO, POR EL PROCESAMIENTO,
POR LA INTRODUCCION DE IMPUREZAS POR
DOPADO.
HAY SEIS TIPOS DE DEFECTOS PUNTUALES:
VACANCIA, ATOMO INTERSTICIAL, ATOMO DE
SUSTITUCION PEQUEÑO, ATOMO DE SUSTITUCION

4. ES UN HUECO CREADO POR LA PERDIDA DE UN
ATOMO QUE SE ENCONTRABA EN ESA POSICION.
• PUEDE PRODUCIRSE DURANTE LA
SOLIDIFICACION, POR PERTURBACIONES LOCALES
DURANTE EL CRECIMIENTO DEL CRISTAL.
• PUEDE PRODUCIRSE POR REORDENAMIENTOS
ATOMICOS EN EL CRISTAL YA FORMADO COMO
CONSECUENCIA DE LA MOVILIDAD DE LOS
ATOMOS.

5. EL NUMERO DE VACANTES EN EQUILIBRIO (Nv) PARA
UNA CANTIDAD DADA DE UN MATERIAL, SE
INCREMENTA CON LA TEMPERATURA DE ACUEDO A
LA ECUACION:
DONDE:
Nv: ES EL NUMERO DE VACANTES POR METRO
CUBICO.
N: ES EL NUMERO DE PUNTOS DE RED POR METRO
CUBICO.
Q: ES LA ENERGIA REQUERIDA PARA PRODUCIR UNA
VACANCIA (J/ATOMO).
T: ES LA TEMPERATURA EN GRADOS KELVIN (K°).
K: ES LA CONSTANTE DE BOLTZMANN DE LOS GASES
−23

6. LA VACANTES SON LAS IMPERFECCIONES MAS
COMUNES EN LOS CRISTALES. SE DAN HASTA UNA
POR CADA 10 000 ATOMOS. LAS VACANTES PUEDEN
TRASLADARSE CAMBIANDO SU POSICION CON LOS
VECINOS.

7. SE PRODUCE CUANDO, UN ATOMO EXTRA SE
INSERTA DENTRO DE LA ESTRUCTURA DE LA RED EN
UNA POCISION QUE NORMALMENTE NO ESTA
OCUPADA, FORMANDO UN DEFECTO LLAMADO
«DEFECTO INTERSTICIAL».

8. ES UNA IMPERFECCION COMBINADA VACANCIA-
DEFECTO INTERSTICIAL. OCURRE CUANDO UN ION
SALTA DE UN PUNTO NORMAL DENTRO DE LA RED A
UN SITIO INTERSTICIAL DEJANDO ENTONCES UNA
VACANCIA.

9. ES UN PAR DE VACANCIAS EN UN MATERIAL CON
ENLACES IONICOS. PARA MANTENER LA
NEUTRALIDAD, DEBEN PERDERSE DE LA RED TANTO
UN CATION COMO UN ANION.

10. SUCEDE CUANDO UN ATOMO O ION ES SUSTITUIDO
POR UN TIPO DISTINTO DE ATOMO O ION. ESTOS
ATOMOS SUSTITUCIONALES OCUPAN EL SITIO
MAYOR DE LA RED:CUANDO SON MAYORES SE
REDUCEN LOS ESPACIOS INTERATOMICOS Y
VICEVERSA CUANDO SON MENORES.

11. LAS DISLOCACIONES SON IMPERFECCIONES
LINEALES EN UN CRISTAL QUE DE ONA U OTRA
FORMA SERIA PERFECTO. SE SUELEN INTRODUCIR
EN EL CRISTAL DURANTE LA SOLIDIFICACION DEL
MATERIAL O CUANDO EL MATERIAL SE DEFORMA
PERMANENTEMENTE.
AUNQUE EN TODOS LOS MATERIALES INCLUYENDO
CERAMICOS Y POLIMEROS, HAY DISLOCACIONES; SE
PUEDEN IDENTIFICAR TRES TIPOS DE
DISLOCACIONES: DE TORNILLO, BORDE Y MIXTA.

12. SE PUEDE ILUSTRAR HACIENDO UN CORTE PARCIAL
EN UN CRISTAL PERFECTO TORCIENDO ESE CRISTAL
UNA DISTANCIA ATOMICA. SI SE CONTINUARA LA
ROTACION SE DESCRIBIRIA UNA TRAYECTORIA
ESPIRAL. EL EJE O LINEA RESPECTO AL CUAL SE
TRAZA LA TRYECTORIA, ES LA DISLOCACION D
TORNILLO.

13. SE PUEDE ILUSTRAR HACIENDO UN CORTE PARCIAL
EN UN CRISTAL PERFECTO ABRIENDO EL CRISTAL Y
LLENANDO EN PARTE EL CORTE CON UN PLANO
ADICCIONAL DE ATOMOS. LA ORILLA INFERIOR DE
ESTE PLANO INTERSETADO REPRESENTA LA
DISLOCACION DE BORDE.
EL VECTOR NECESARIO PARA CERRAR EL CIRCUITO
ES EL VECTOR DE BURGERS. AL INTRODUCIR LA
DISLOCACION, LOS ATOMOS QUE SE ENCUENTRAN
ARRIBA DE LA LINEA DE DISLOCACION ESTAN MUY
COMPRIMIDOS ENTRE SI, MIENTRAS QUE LOS DE
ABAJOS SE ENCIENTRAN MUY DISTENDIDOS.

15. TIENEN COMPONENTES DE BORDES Y TORNILLOS
CON UNA REGION DE TRANSICION ENTRE ELLAS.
CUANDO SE APLICA UNA FUERZA CORTANTE EN
DIRECCION DEL VECTOR DE BURGERS A UN CRISTAL
QUE CONTENGA UNA DISLOCACION, ESTA SE PUEDE
MOVER ROMPIENDO LOS ENLACES DE LOS ATOMOS
EN UN PLANO.
EL PLANO DE CORTES SE DESPLAZA UN POCO PARA
ESTABLECER ENLACES CON EL PLANO PARCIAL DE
ATOMOS ORIGINALES; EJEMPLO: OTRA FORMA DE
VISUALIZARLO, ES IMAGINAR COMO SE MOVERIA
UNA ONDA EN UNA ALFOMBRA SI TRATARAMOS DE
ELIMINARLA APLANANDOLA EN LUGAR DE LEVANTAR
LA ALFOMBRA.

17. ES EL PROCESO POR EL QUE SE MUEVE UNA
DISLOCACION Y HACE QUE SE DEFORME UN
MATERIAL METALICO. LA DIRECCION EN LA QUE SE
MUEVE LA DISLOCACION ES LA DIRECCION DE
DESLIZAMIENTO.
DURANTE EL DESLIZAMIENTO, UNA DISLOCACION SE
MUEVE DESDE UN CONJUNTO DE ENTORNOS HASTA
OTRO CONJUNTO IDENTICO DE ENTORNOS.

18. SE PUEDE USAR PARA COMPARAR LAS
PROPIEDADES DE LOS METALES QUE TENGAN
ESTRUCTURAS CRISTALINAS BCC, FCC Y HCP. COMO
LOS DISTINTOS CRISTALES O GRANOS ESTAN
ORIENTADOS EN DIRECCIONES ALEATORIAS, NO SE
PUEDE APLICAR LA LEY DE SCHMID PARA
PRONOSTICAR EL COMPORTAMIENTO MECANICO DE
LOS MATERIALES POLICRISTALINOS.

19. SON IMPERFECCIONES DE LA ESTRUCTURA
CRISTALINA UBICADAS EN UN AREA DEL MATERIAL.
LOS PRINCIPALES DEFECTOS SON LA MISMA
SUPERFICIE Y LAS FRONTERAS DE LOS GRANOS.
LA SUPERFICIE DEL MATERIAL ES UN DEFECTO DE
ESTRUCTURA PORQUE SE ROMPE CON LA SIMETRIA
DE LOS ATOMOS ENTRELAZADOS, ESTOS ATOMOS
TIENEN ENLACES QUIMICOS NO COMPLETOS, LO
CUAL LOS HACE MAS REACTIVOS QUIMICAMENTE
DEL RESTO DE LOS ATOMOS. SON LIMITES O LOS
PLANOS QUE SEPARAN UN MATERIAL EN REGIONES,
CADA REGION TIENE LA MISMA ESTRUCTURA
CRISTALINA, PERO DIFERENTE ORIENTACION.

20. LAS DIMENSIONES EXTERIORES DEL MATERIAL
REPRESENTAN SUPERFICIES EN DONDE TERMINA EL
CRISTAL EN FORMA SÚBITA.
CADA ÁTOMO EN LA SUPERFICIE YA NO TIENE EL
NÚMERO ADECUADO DE COORDINACIÓN Y SE
INTERRUMPE EL ENLAZAMIENTO ATÓMICO. LA
SUPERFICIE EXTERIOR TAMBIÉN PUEDE SER APERA,
CONTENER MUESCAS DIMINUTAS Y SER MUCHO MÁS
REACTIVA QUE EL INTERIOR DEL MATERIAL.
EJEMPLO: LA OXIDACIÓN DE METALES, YA QUE
ESTOS PRESENTAS ESTRUCTURAS
POLICRISTALINOS LOS ÁTOMOS NO LLEGAN A
COMPLETAR SUS ENLACES.

21. • http://es.slideshare.net/rc8/clase-5-defectos-e-
imperfecciones-cristalinas-1
• http://es.slideshare.net/corpi46/defectos-o-
imperfecciones-en-los-sistemas-cristalinos