Defectos en Sólidos.

Presentación del tema: "Defectos en Sólidos."— Transcripción de la presentación:

1 Defectos en Sólidos

2 a: intersticial d: vacancia e-f: sustitucional h: sustitucional
b: dislocación c: auto-intersticial g: fila vacancias

3 Defectos Puntuales: 0D vacancia intersticial autointersticial
sustitucional

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5 Notación de Kröger-Vingt en una red de átomos M:
auto-insterticial (Mi) Vacancia (VM)

6 Red de átomos M átomo A insterticial átomo A sustitucional

7 Defectos en un cristal AB

8 Defectos en cristales iónicos
Catión intersticial Vacancia aniónica Anión intersticial Vacancia catiónica

9 Defectos asociados Frenkel Schottky

10 Defecto Schottky en NaCl
V- Vacancia catiónica V’Na V- V+ . Vacancia aniónica V Cl V+

11 Defecto Frenkel en AgCl
V- Vacancia catiónica V’Ag Catión intersticial V-

12 Defectos en equilibrio termodinámico

13 Las vacancias aumentan H del cristal porque necesitan energía para romper los enlaces
Pero al aumentar el desorden configuracional aumenta Sc y la energía disminuye

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15 Al: Dhv= 0.70 ev/vacancia Ni: Dhv= 1.74 ev/vacancia
nv/N 0 K 300 K (Tambiente) 900 K (627 C) Al (Tf ≈ 660 C) 1.45x10-12 1.12x10-4 Ni (Tf ≈ 1450 C) 5.59x10-30 1.78x10-10

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17 Tf ≈ 800 C

18 Concentración de vacancias en equilibrio termodinámico:
Concentración de autointersticiales en equilibrio termodinámico: Concentración de pares de Schottky en equilibrio termodinámico: Concentración de pares de Frenkel en equilibrio termodinámico:

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20 Impurezas en un sólido

21 Solución sólida sustitucional
(Solvente) (Soluto)

22 Solución sólida intersticial
Átomo de la aleación en intersticio

23 Algunas aleaciones que forman solución sólida:
Latón: aleación sustitucional Acero al carbono: aleación intersticial

24 Solución sólida en cristales iónicos

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26 Defectos 1D: dislocaciones

27 Falta o sobra medio plano Un Defecto

28 Un medio plano extra… …o un medio plano faltante

29 Dislocación de borde (edge dislocation) Núcleo de la dislocación
(Dislocation core) Fundamentals of Materials Science and Engineering – W.D. Callister Engineering Materials – M. F. Ashby, D.R.H. Jones

30 Vector de Burgers (b) - dislocación de borde
(ii) Definir dirección de línea Definir sentido de rotación del circuito Realizar un circuito cerrado alrededor de la dislocación Repetir el circuito en una zona del material sin defecto. b es el vector que cierra el circuito en el material sin defectos. Se elige una convención: b = SF ó FS (iii) b (iv) (v) 3 4 S F

31 Otro forma de introducir un defecto lineal

32 Dislocación de hélice (screw dislocation) Núcleo de la dislocación
(dislocation core) Fundamentals of Materials Science and Engineering – W.D. Callister Engineering Materials – M. F. Ashby, D.R.H. Jones

33 Dislocación de hélice: vector de Burgers

34 Dislocación de hélice: vector de Burgers

35 Dislocación mixta La línea cambia de dirección; b es constante
Fundamentals of Materials Science and Engineering – W.D. Callister

36 Movimiento de una dislocación de borde bajo una tensión de corte

37 Deslizamiento (glide) de una dislocación de borde

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39 Movimiento de una dislocación de hélice.

40 Dislocación de borde Dislocación de hélice Dirección de desplazamiento

41 Dislocaciones en cristales iónicos

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43 Dislocación en NaCl

44 b es el menor vector de traslación de la red
cs bcc fcc NaCl CsCl

45 Trepado de dislocaciones de borde
 

46 Trepado de dislocaciones de borde