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Cristal.
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CONCEPTO: solido homogéneo, que presenta una estructura interna ordenada y periódica de sus partículas reticulares, sean átomos, iones o moléculas. Este hecho es la evidencia de la presencia de determinadas fuerzas que mantienen los átomos unidos.
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Los cristales se distingue de los solidos amorfos, no solo por su geometría regular, sino también por la anisotropía de sus propiedades y por existencia de elementos de simetría. Formación del cristal es muy ordenada de partículas, siguiendo un esquema determinado que se reproduce, en forma y orientación, en todo el cristal la cual crea una red tridimensional. Pueden estar unidos por enlaces covalentes “diamantes y metales” o iones unidos por electrovalencia. Distinción y formación.
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Tipos de cristales CRISTALES SOLIDOS: aparte del vidrio y las sustancias amorfas, cuya estructura no aparece ordenada sino corrida, toda la materia solida se encuentra en estado cristalino. Metales, azúcar, huesos, etc. CRISTALES LIQUIDOS: algunos líquidos anisótropos, se han considerado en realidad como cuerpos mesomorfos. Son usados en pantallas sisplays de aparatos electrónicos. CRISTALES IÓNICOS: tienen dos características importantes: formados por enlaces cargados y los aniones y cationes suelen ser de distinto tamaño. Lo que los mantiene unidos es la electrostática. Tienen puntos de ebullición altos. Lo que los hace muy duros, la cual también depende de la energía reticular. La cual a mayor mas estabilidad
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CRISTALES COVALENTES: estos átomos se mantienen unidos a partir de una red tridimensional. CRISTALES MOLECULARES: en un cristal molecular, los puntos reticulares están ocupados por moléculas que se mantienen unidad por fuerzas de van der Waals y/o de enlaces de hidrogeno. Estos enlaces son mas débiles que los enlaces covalentes, suelen ser quebradizos y la mayoría se funden a temperaturas de 100ªC CRISTALES METÁLICOS: la estructura de los cristales metálicos es mas simple porque cada punto reticular del cristal esta ocupado por un átomo del mismo metal. Por lo general tienen estructura cubica centrada en el cuerpo o en las caras, también pueden ser hexagonales por lo que son muy densos. Propiedades son muy variables (blandos a duros), fusión (bajos altos), pero por lo general son buenos en la conducción de electricidad y calor
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Diferencias entre cristal y vidrio Aunque indistintamente llamamos cristal y Vidrio a un mismo material existe una diferencia esencial entre ambos. El cristal se encuentra en la naturaleza en diferentes formas Cuarzo, cristal de roca. El vidrio es el resultado de la fusión de ciertos ingredientes Sílice, Sosa y Cal. Existen sin embargo vidrio creados por la naturaleza, como la Obsidiana que se forma por el calor generado en el interior de los volcanes.
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ESTRUCTURAS CRISTALINAS DE LOS MATERIALES CERAMICOS Los materiales cerámicos son materiales inorgánicos compuestos por elementos metálicos y no metálicos vinculados químicamente. Pueden ser cristalinos, no cristalinos o una mixtura de ambos.
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Poseen una alta dureza y resistencia al calentamiento, pero tienden a la fractura frágil, se caracteriza principalmente por su bajo peso, alta rigidez y baja tenacidad, alta resistencia al calor y al desgaste, poca fricción y buenas propiedades aislantes.
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Los materiales cerámicos son baratos, pero su procesado hasta producto terminado es normalmente lento y laborioso. Además, la mayoría de estos materiales se daña fácilmente por impacto a causa de su baja o nula ductilidad.
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CLASIFICACIÓN
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Estructuras cristalinas Las estructuras cristalinas se vuelven más estables mientras mayor sea el número de aniones que rodean al catión central.
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Estructuras no cristalinas Los átomos se acomodan en conjuntos irregulares y aleatorios. La mayor parte de los vidrios que se comercializan son silicatos.
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Defectos atómicos puntuales En los materiales cristalinos cerámicos los átomos existen como iones cargados. Esto hace que la estructura de defectos debe cumplir las condiciones de electro neutralidad.
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Defectos superficiales Los límites de grano y las superficies de las partículas son defectos superficiales importantes en los cerámicos. Un cerámico con grano de tamaño fino tiene mayor resistencia que uno de grano más grueso. Los granos más finos ayudan a reducir los esfuerzos que se desarrollan en sus bordes debido a la expansión y a la contracción anisotrópica.
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Defectos puntuales a)Substitución b)Solución sólida intersticial c)Vacancia d)Difución intersticial
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DEFECTOS DE LA ESTRUCTURA CRISTALINA DEFECTOS TÉRMICOS: Dilatación térmica por vibración. DEFECTOS ELECTRÓNICOS: Impurezas atómicas. MATERIALES SEMICONDUCTORES DEFECTOS ATÓMICOS: Fallos en la estructura cristalina PUNTUALES, LINEALES O SUPERFICIALES
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Propiedades físicas. Veinte de las 32 clases de cristal son piezoeléctricas, y los cristales pertenecientes a una de estas clases. Todas las clases piezoeléctricas carecen de un centro de simetría. El hecho de que un material sea polar o no está determinado únicamente por su estructura cristalina. Sólo 10 de los 32 grupos de puntos son polares. Todos los cristales polares son piro eléctricos, por lo que las 10 clases de cristal polar se denominan a veces clases piro eléctricas.
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Hay algunas estructuras de cristal, notablemente la estructura de perovskita, que exhiben comportamiento ferroeléctrico. Esto es análogo al ferromagnetismo, en que, en ausencia de un campo eléctrico durante la producción, el cristal ferroeléctrico no exhibe una polarización. Esta polarización puede ser invertida por una contra-carga suficientemente grande, de la misma manera que un ferromagneto puede ser invertido.
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rayos X naturaleza de la radiación x: Es una potente herramienta en al elucidación de las estructuras cristalinas. Este procesamiento es muy importante ya que ayuda a ver la estructura interne de los cristales. Lo que ocurre es que produce difracción cuando una onda encuentra una serie de obstáculos igualmente espaciados la cual hace un patrón.
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