Imperfeições Cristalinas

Universidade do Sul de Santa Catarina

Grupo: Bruna Roldão, Karolina Thiesen, Lizandra Araujo e Tainá Silva.

Trabalho sobre Imperfeições Cristalinas

Data: 09/05/2015.

Questão 1

Cúbica de Corpo Centrado:

 Cada átomo dos vértices do cubo é dividido com 8 células unitária já o átomo do centro pertence somente a sua célula unitária.  Há 2 átomos por célula unitária na estrutura ccc: O, Fe, Cr, W cristalizam em ccc

[pic 1]

Relação entre o raio atômico (r) e o parâmetro de rede (a) para o sistema:

 ccc a = 4R/ (3)1/2número de coordenação (NC) corresponde ao número de átomos vizinhos mais próximos, para a estrutura ccc o número de coordenação é 8.

Fator de empacotamento = Número de átomos x Volume dos átomos [pic 2]

                                                               Volume da célula unitária

O FATOR DE EMPACOTAMENTO PARA CCC É O, 68

Cúbica de Face Centrada

Na CFC cada átomo dos vértices do cubo é dividido com 8 células unitárias,  Já os átomos das faces pertencem somente a duas células unitárias  Há 4 átomos por célula unitária na estrutura CFC é  o sistema mais comum encontrado nos metais (Al, Fe, Cu, Pb, Ag, Ni,...)

Para a estrutura CFC o número de coordenação é 12.

 aCFC = 2R (2)1/2

[pic 3]

Fator de empacotamento = Número de átomos x Volume dos átomos [pic 4]

                                                      Volume da célula unitária

                                               

O fator de empacotamento para CFC é O, 74.

A diferença entre célula cristalina, cristal e grão:

Cristal: É um sólido fisicamente uniforme em três dimensões, com uma ordem repetitiva a longa distância.  

                                     [pic 5]

Figura 4 – Esquema para representar o cristal. Fonte: Elaboração da autora; 2010.  

Na figura, você pode observar um cristal envolto por um quadrado: nela, você pode perceber que a repetição da posição do átomo é mantida. Saindo do quadrado, podemos observar, também, uma cristalização, mas, agora, com um ângulo diferente. Este é outro cristal. As fotos a seguir, obtidas em um microscópio ótico, mostram os cristais reais do ferro puro e do aço carbono. Os cristais reais do ferro puro (figura 1.12a) apresentam linhas que separam os diferentes cristais. Já os cristais do aço carbono (figura 1.12b), apresentam linhas e algumas regiões escuras: as linhas são os contornos de grãos e as regiões escuras indicam o acúmulo do carbono (já que o aço carbono é uma liga de ferro e carbono).  

                        [pic 6].

 Sólido cristalino: É o material no qual os átomos estão situados em um arranjo cristalino que se repete ou que é periódico ao longo de grandes distâncias atômicas. Tal estrutura tridimensional, que chamamos rede cristalina, determina uma série de propriedades nos sólidos. Todos os metais, muitos cerâmicos e alguns polímeros formam estruturas cristalinas sob condições normais de solidificação.

Contorno de grão: Essa parte corresponde à região que separa dois ou mais cristais de orientação diferente em materiais policristalinos. No interior de cada grão, todos os átomos estão arranjados segundo um único modelo e uma única orientação, caracterizada pela célula unitária. O material com apenas uma orientação cristalina, ou seja, que contém apenas um grão, é chamado de monocristal. Mas a grande maioria dos materiais cristalinos utilizados em engenharia são policristalinos.