Defeitos Cristalinos

Páginas: 5 (1005 palavras) Publicado: 14 de agosto de 2013
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE TECNOLOGIA – ITEC
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA

IMPERFEIÇÕES
CRISTALINAS

Apresentação:
Jean da Silva Rodrigues

SUMÁRIO
1.0 – OBJETIVOS A SEREM ALCANÇADOS
2.0 – PORQUE ESTUDAR IMPERFEIÇÕES CRISTALINAS
3.0 – DEFINIÇÃO
4.0 – TIPOS DE DEFEITOS
4.1 – Defeitos Pontuais
4.1.1 – Lacunas e Auto-Intersticiais
4.1.2 – Impurezas
4.2 –Defeitos Lineares
4.2.1 – Discordância de Aresta
4.2.2 – Discordância Espiral
4.3 – Defeitos Interfaciais
4.3.1 – Superfícies Externas
4.3.2 – Contornos de Grão
4.3.3 – Contornos de Macla
5.0 - BIBLIOGRAFIA

OBJETIVOS
1.0 – OBJETIVOS A SEREM ALCANÇADOS
- Definir o conceito de imperfeições cristalinas
-Descrever os tipos de imperfeições
- Entender os efeitos das imperfeições sobre aspropriedades dos materiais
- Analisar os efeitos das discordâncias sobre os mecanismos de
deformação dos materiais
- Verificar a influência das lacunas no processo de difusão

PORQUE ESTUDAR IMPERFEIÇÕES CRISTALINAS
2.0 – PORQUE ESTUDAR IMPERFEIÇÕES CRISTALINAS
-As propriedades dos materiais cristalinos são profundamente afetadas pela
presença de imperfeições;
- O desempenho em serviço dosmateriais é fortemente influenciado pela
presença de impurezas em sua estrutura cristalina;
- Diversos tratamentos de aumento de resistência e dureza são baseados
nos tipos e quantidades de imperfeições;

DEFINIÇÃO
3.0 – DEFINIÇÃO
As imperfeições cristalinas são defeitos que ocorrem no arranjo
periódico regular dos átomos em um cristal com uma ou mais das suas
dimensões na ordem de umdiâmetro atômico.
* Podem envolver irregularidades:
- na “posição dos átomos”
- no “tipo de átomos”
* O tipo e o número de defeitos dependem:
- do material
- da “história” de processamento do material

TIPOS DE DEFEITOS
4.0 – TIPOS DE DEFEITOS
Os principais tipos de defeitos são:
-Defeitos Pontuais;
Associados com uma ou duas posições atômicas
- Defeitos lineares;
Unidimensionais
-Defeitos interfaciais.
Bidimensionais

TIPOS DE DEFEITOS
4.1 – Defeitos Pontuais
4.1.1 – Lacunas e Auto-Instersticiais

TIPOS DE DEFEITOS
4.1 – Defeitos Pontuais
4.1.1 – Lacunas e Auto-Instersticiais
O número de lacunas em equilíbrio Nv para uma dada quantidade
de material depende da temperatura, aumentando em função desta de
acordo com a equação:

Onde:
N – número de sítios atômicospor unidade de volume
Qv – energia necessária para a formação de uma lacuna
K – Constante de Boltzmann
T – Temperatura absoluta

TIPOS DE DEFEITOS
4.1 – Defeitos Pontuais
4.1.2 – Impurezas


Impurezas poderão assumir dois tipos de posição na rede cristalina de
outro material
Interstícios - espaços vazios na rede

Átomo de Carbono
ocupando
um
interstício
na
estrutura ccc doFerro

Substituindo um átomo do material

TIPOS DE DEFEITOS
4.1 – Defeitos Pontuais
– FRENKEL


Ocorre em sólidos iônicos (materiais cerâmicos)



Ocorre quando um íon sai de sua posição normal e vai para um interstício

TIPOS DE DEFEITOS
4.1 – Defeitos Pontuais
– SCHOTTKY




Presentes em compostos que tem que manter o balanço de cargas
(compostos altamente iônicos)Envolve a falta de um ânion e/ou um cátion

TIPOS DE DEFEITOS
4.1 – Defeitos Pontuais - Visualização

Autointersticial
átomo da
própria rede
ocupando
um interstício

Impureza
Substitucional
átomo
diferente
ocupando
uma vacância

Impureza
Intersticial
átomo
diferente
ocupando um
interstício

Vacância
ausência de
átomo
12

TIPOS DE DEFEITOS
4.1 – Defeitos Pontuais
→Efeitos sobre os materiais
Formação de Soluções Sólidas

Cu

Difusão

Solução

Ni

TIPOS DE DEFEITOS
4.2 – Defeitos Lineares
4.2.1 – Discordância de Aresta
Formada pela presença de um semiplano extra de átomos cuja
aresta se encontra no interior do cristal, causando distorção nesta.
A magnitude e direção da distorção associada a uma discordância
são expressos em termos de um...
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