Tecnología de los Materiales

UNIDAD 1Estructura de los materiales

Átomo ?

Numero atómico Z

Peso atómico 

Electrones en el átomo

Modelo atómico de Bhor

Mecánica Cuántica 

Caracterización de un electrón en el átomo (NUMEROS CUANTICOS)La capa cuántica que ocupa un electrón dentro del átomo está asignada por el numerocuántico principal n, y se le asignan los valores enteros 1, 2, 3, 4, etc …. Además a cadanumero se le asignan una letra; así al numero 1 se la asigna la letra K, al 2 la L, al 3 la M, etc….

El segundo numero cuántico l muestra la subcapa, la cual es denotada por las letrasminúsculas s, p, d o f, este numero esta relacionado con la forma de la subcapaEste numero esta restringido por la magnitud del numero n (l = 0, 1, 2, n‐1).

El numero de estados energéticos  en cada subcapa esta determinado por el tercer numero cuántico m1. Así para una subcapa s, hay un solo estado energético; mientras que para las subcapas p, d y f existen  tres, cinco y siete respectivamente

Existe un cuarto numero cuántico que esta relacionado con el momento de SPIN  de cada electrón que ocupa un nivel energético de cada subcapa, y se le conoce como ms y solo tiene dos valores posibles    +1/2    o    ‐1/2. Esto ultimo indica si el SPIN del electrón esta orientado hacia arriba o hacia abajo. 

Configuración ElectrónicaPrincipio de Exclusión de Pauli : Cada estado energético puede tener no más de dos electrones,los cuales deben tener SPIN opuestos.

Estado basal

Electrones de valencia

Enlaces atómicos en los solidos

Que sucede con más átomos 

Que sucede con más átomos ?

Más o menos E0?

Enlace Iónico (primario)

Fuerzas Culombianas

Enlace Isotrópico

Enlace covalente

Se da generalmente en polímeros e hidrocarburos

Es direccional o anisotrópico

Ejemplos H2, O2,  N2, ……..CH4,  Si, Ge, GaAs, InSb. Etc ……

Diamante : Hibridación sp

Enlace Metálico

Estructura y geometría cristalinaMaterial cristalino .‐ Un material en el que los átomos, iones o moléculas están situados en arreglos repetidos o periódicos sobre largas distancias  atómicas. Es decir; existe ordenamiento de largo alcance.

Materiales Amorfos .‐ No existe el ordenamiento de largo alcance.

Estructura cristalina .‐ La manera en que los átomos , iones o moléculas esta distribuidas en el espacio.

Red cristalina .‐

Estructura FCC (face centered cubic)

Numero de coordinación:  Los primeros vecinos o la cantidad de átomos  que toca cada átomo

Estructura BCC (Body centered cubic)

Hexagonal compacta

FEA = 0.68

= 0.5 x AB x AO Sen 60 °

= 0.5x a x a Sen 60 ° = 0.433 a2

Sustituyendo 

Índices de Miller: direcciones cristalográficas

Dirección cristalográfica: vector que une dos puntos de la red cristalina.

Procedimiento para determinación de los índices de Miller de una dirección cristalográfica:

Ejemplo 1: