Desordem E Imperfei Es

UFVJM

Desordem Atômica
Ciências dos materiais
Carlos Ignacio

IMPERFEIÇÕES CRISTALINAS
É uma imperfeição ou um "erro" no arranjo periódico regular dos átomos em um cristal.
Podem envolver uma irregularidade
•
na posição dos átomos
• no tipo de átomos

- Defeitos pontuais

- Defeitos de linha (discordâncias)

- Defeitos de interface (grão e maclas)
- Defeitos volumétricos (inclusões, precipitados)

• Apenas uma pequena fração dos sítios atômicos são imperfeitos
• Menos de 1 em 1 milhão
• Menos sendo poucos eles influenciam muito nas propriedades dos materiais e nem sempre de forma negativa

Exemplos de efeitos da presença de imperfeições • O processo de dopagem em semicondutores visa criar imperfeições para mudar o tipo de condutividade em determinadas regiões do material, o que permite fabricar diodos, transistores, etc.
• A deformação mecânica dos materiais promove a formação de imperfeições que geram um aumento na resistência mecânica
(processo conhecido como encruamento)
• Wiskers de ferro (sem imperfeições do tipo discordâncias) apresentam resistência maior que 70GPa, enquanto o ferro comum rompe-se a aproximadamente 270MPa.

•

Defeitos Pontuais

•

Defeitos lineares

•

Defeitos planos ou interfaciais

•

Defeitos volumétricos

associados c/ 1 ou 2 posições atômicas

uma dimensão

(fronteiras) duas dimensões

três dimensões

VACÂNCIAS OU VAZIOS
• Envolve a falta de um átomo
• São formados durante a solidificação do cristal
• ou como resultado das vibrações atômicas (os átomos deslocam-se de suas posições normais)

Lacunas

Lacuna ou ausência de um átomo

INTERSTICIAIS
• Envolve um átomo extra no interstício (do próprio cristal)
• Produz uma distorção no reticulado, já que o átomo geralmente é maior que o espaço do interstício
• A formação de um defeito intersticial implica na criação de uma vacância, por isso este defeito é menos provável que uma vacância INTERSTICIAIS

Átomo intersticial pequeno
Átomo intersticial grande
Gera maior distorção na