Estrutura Cristalina

Páginas: 9 (2074 palavras) Publicado: 16 de maio de 2014
Ordenação Atômica Nos Sólidos

Disciplina: TECNOLOGIA E MECÂNICA DOS MATERIAIS
Professor: Guillermo Paternina Berrocal, D. Sc.

Estrutura Cristalina Dos Metais
 Muitos materiais - metais, algumas cerâmicas, alguns
polímeros - ao se solidificarem, se organizam numa rede
geométrica 3D - a rede cristalina.

 Estes materiais cristalinos, têm uma estrutura altamente
organizada, emcontraposição aos materiais amorfos, nos
quais não há ordem de longo alcance.

2

Estrutura Cristalina Dos Metais
Cristalinidade

 classificados de acordo com a regularidade com
que átomos ou íons se arranjam entre si

Cristalinos: compuestos por átomos, moléculas
o iones organizados de una forma periódica en
três dimensiones.
Amorfos: compuestos por átomos, moléculas o
iones que nopresentan una ordenación de
largo alcance.

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Estrutura Cristalina
 Cristal
sólido com seus átomos arranjados em
um reticulado periódico tridimensional.
 Idealmente, o arranjo mais estável dos átomos em
um cristal será aquele que minimiza a energia livre
por unidade de volume ou, em outras palavras,
aquele que:

• preserva a neutralidade elétrica;
• satisfaz o caráter direcionaldas ligações covalentes;

• minimiza as repulsões íon-íon e, além disto,
• agrupa os átomos o mais compactamente possível.

Estrutura Cristalina Dos Metais
Cristalinidade

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Estrutura Cristalina Dos Metais
Cristalino
 Aquele no qual os átomos, íons ou moléculas
encontram-se ordenados
sobre
longas
distâncias atômicas formando uma estrutura
tridimensional que se chama de redecristalina.

Exemplo:
Todos os metais
muitos materiais cerâmicos
Certos polímeros
6

Estrutura Cristalina Dos Metais
Amorfo
 Os sólidos não-cristalinos ou amorfos são aqueles que
não se cristalizam, não existe uma ordenação atômica
de longo alcance.
 Átomos, moléculas ou íons que apresentam um arranjo
desordenado e assimétrico.
 Não possuem faces bem definidas. Possuem maiordensidade que a do líquido.
Exemplo:
Vidro
Borracha

7

Estrutura Cristalina Dos Metais
Como a rede cristalina tem uma estrutura repetitiva, é possível
descrevê-la a partir de uma estrutura básica, como um “tijolo”,
que é repetida por todo o espaço.

Estrutura Cristalina Dos Metais
 Cela (célula) elementar ou unitária: menor unidade
geométrica que se repete sistemática no espaço.

9 Os reticulados de Bravais

Um reticulado espacial é um arranjo infinito,
tridimensional, de pontos e no qual todo ponto tem a
mesma vizinhança e se chama ponto do reticulado. É
importante destacar que a cada ponto do reticulado pode
estar associado mais de um átomo.

Segundo Bravais, os pontos do reticulado podem estar
arranjados de 14 maneiras diferentes, denominadas
reticulados deBravais envolvendo 7 sistmas diferentes,
chamados sistemas de Bravais

10

Os reticulados de Bravais
Os 14 reticulados de Bravais.

Os reticulados de Bravais
Parâmetros de rede

12

Os reticulados de Bravais
Os diferentes tamanhos e formas dos reticulados podem ser
descritos em termos de até 3 parâmetros de reticulado ou de
rede (a, b, c) e de até 3 ângulos (α, β, γ). A tabelaabaixo
apresenta os parâmetros de rede e os ângulos
característicos para cada um do 7 sistemas de Bravais.

Os cristais metálicos
Nós vamos estudar apenas as redes mais simples:
a cúbica simples - cs (sc - simple cubic)
 a cúbica de corpo centrado - ccc (bcc - body
centered cubic)
 a cúbica de face centrada - cfc (fcc - face centered
cubic)
 a hexagonal compacta - hc (hcp - hexagonalclose
packed)

14

Os cristais metálicos

Os átomos metálicos podem ser considerados
esferas rígidas e disto decorre a grande propensão
que eles têm à cristalização.

Estrutura cristalina dos principais metais puros.
15

Os cristais metálicos

16

Os cristais metálicos

Os cristais metálicos
Se os parâmetros de rede (a) das duas estruturas
da figura anterior são...
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