Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
1 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
Estructura cristallina Tema 3. Callister. Apartats T3(2-7) (11-14,16)
Materials cristallins:
Materials amb estructures cristallina, ja que presenten un patr repetetiu a lespai. Generalment, es defineix una cella unitat (patr) per estudiar lestructura.
Materials amorfs:
Materials sense un ordre continu a lespai. Materials durs i frgils. Transparents.
Els materials metlics i els semiconductors formen estructures cristallines, mentre que els
cermics i polmers poden tenir una estructura o altra depenent de la composici i les
condicions dobtenci.
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
2 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
Sistemes cristallins
Els materials adopten noms un determinat nombres de geometries per les seves celles
unitat,. El nombre total s 7.
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
3 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
DEFINICIONS
Els empaquetaments es defineixen per les arestes a, b i c i els angles , i .
En el sistema cbic, tenim per definir la xarxa el PARMETRE DE XARXA a.
Pels toms, es fa servir el radi atmic (rA).
Tots dos parmetres, generalment en nm (10-9 m) o Armstrongs (10-10 m)
a
b
c
rA
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
4 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
Xarxes de Bravais
A cada sistema cristal, hi han diferentes maneres de colocar els atoms. Cadascuna de les
posibles disposicions constitueixen les xarxes de Bravais. Hi han 14 en total.
En el cas del sistema cbic, es poden trobar dues maneres fonamentals de colocar els toms,
es generen els empaquetaments:
FCC : Face-centered cube (Cbic centrat a les cares)
BCC: Body-centered cube (Cbic centrat al cos)
En el cas del sistema Hexagonal, noms es genera un tipus dempaquetament.
HC: Hexagonal compacte.
De cadasc dells poden definir una srie de caracterstiques:
N dtoms a linterior de la cella unitat. N de coordinaci (nombre dtoms que envolten cada tom de la xarxa) Factor dempaquetament atmic (FEA)
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
5 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
EMPAQUETAMENT CBIC CENTRAT AL COS (FCC)
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
6 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
EMPAQUETAMENT CBIC CENTRAT AL COS (FCC)
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
7 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
EMPAQUETAMENT CBIC CENTRAT AL COS (FCC)
Nmero de coordinaci: (El nombre dtoms que envolta cada tom de lempaquetament).
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
8 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
EMPAQUETAMENT CBIC CENTRAT AL COS (FCC)
Nmero de coordinaci: (El nombre dtoms que envolta cada tom de lempaquetament).
12 toms
Nmero dtoms a linterior de la cella unitat:
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
9 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
EMPAQUETAMENT CBIC CENTRAT AL COS (FCC)
Nmero de coordinaci: (El nombre dtoms que envolta cada tom de lempaquetament).
12 toms
Nmero dtoms a linterior de la cella unitat:
6 toms cares x + 8 toms vrtex x 1/8 = 4 toms.
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
10 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
EMPAQUETAMENT CBIC CENTRAT AL COS (FCC)
FACTOR DEMPAQUETAMENT ATMIC (FEA).
LAUNITATCEL
TOMS
V
VFEA
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
11 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
EMPAQUETAMENT CBIC CENTRAT AL COS (FCC)
FACTOR DEMPAQUETAMENT ATMIC (FEA).
3
3
3
4
a
ratomsN
V
VFEA
A
LAUNITATCEL
TOMS
El FEA depn del sistema dempaquetament, no de lelement en si. El valor s el mateix per qualsevol element que pugui cristalitzar en aquest sistema.
Llavors, per trobar una relacin entre rA i el parmetre de xarxe, farem servir la relaci de
compacitat.
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
12 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
Empaquetament cbic simple (CS)
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
13 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
14 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
Anisotropa
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
15 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
Estructuras compactas
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
16 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
Estructuras compactas
Ci
ncia
i T
ecn
olo
gia
de M
ate
rials
17 AUTOR JA Benito
Tema 2 Estructura cristallina
Materials policristallins