ciencias e tecnologia dos materiais

Imperfeições em Arranjos
Atômicos

31/3/2006

CM I

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Por quê o rubi é vermelho?

„

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„

A adição de 1% de óxido de cromo em alumina cria defeitos;

„

Uma transição entre os níveis destes defeitos tornam o óxido de cromo contendo alumina o rubi vermelho.

Similarmente, a incorporação de
Fe+4 e Ti+4 fazem a safira azul.

CM I

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Imperfeições da Rede
Todos os metais contém imperfeições no arranjo dos átomos, as quais possuem um efeito significativo no comportamento deste metal.
Controlando as imperfeições da rede, podemos criar metais ou ligas mais resistentes, por exemplo.
As imperfeições da rede são divididas em três classes:
– defeitos pontuais:

– defeitos lineares:
» discordâncias.

» vacâncias;
» defeitos substitucionais ou intersticiais;
» pares de imperfeições.

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– defeitos superficiais:
» contornos de grãos;
» twin boundaries.

CM I

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Com relação à dimensionalidade, os defeitos são classificados como:
†

Defeitos Pontuais (dimensão zero)
Vacâncias / Impurezas intersticiais e substitucionais

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Defeitos Lineares (dimensão um)
Discordâncias

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†

Defeitos Planares (dimensão dois)
Interfaces e fronteiras de grão

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Defeitos Volumétricos (dimensão três)
Vazios, fraturas, inclusões e outras fases.

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Vacancies, impurities 31/3/2006

dislocations

CM I

Grain and twin boundaries Voids
Inclusions
precipitates

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Defeitos Pontuais
São interrupções no arranjo atômico de uma estrutura cristalina; Normalmente, estas imperfeições são introduzidas pelo movimento de átomos ou íons quando eles ganham energia por aquecimento, durante o processamento do material, introduzindo impurezas ou dopantes.
Impurezas são elementos ou compostos que estão presentes no material no estado bruto.
Dopantes são elementos que são acrescentados com o