ESTRUTURAS CRISTALINAS

Páginas: 19 (4576 palavras) Publicado: 8 de abril de 2014
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1 – INTRODUÇÃO
Este trabalho apresenta um breve resumo sobre as características das “Estruturas
Cristalinas” de acordo com William D. Callister, Jr., autor do livro Ciências e Engenharia dos
Materiais- Uma Introdução.

2 – CONCEITOS FUNDAMENTAIS

Os materiais são classificados de acordo com a regularidade com que átomos ou íons se
arranjam entre si. O material cristalino é um materialno qual átomos estão situados numa
disposição repetitiva ou periódica ao longo de grandes distâncias atômicas; isto é, existe uma
ordenação de grande alcance como na solidificação, os átomos se organizam entre si num
modo tridimensional repetitivo, onde cada átomo está ligado aos seus átomos vizinhos mais
próximos. Todos os metais, muitos materiais cerâmicos, e certos polímeros foramestruturas
cristalinas sob condições normais de solidificação. Para aqueles que não se cristalizam, não
existe esta ordenação atômica de longo alcance;
As propriedades dos sólidos cristalinos dependem da estrutura cristalina do material.
Existe um grande número de estruturas cristalinas diferentes que variam desde estruturas
relativamente simples para metais, até estruturas excessivamente complexas,como exibidas
por alguns materiais cerâmicos ou poliméricos.
Algumas vezes o termo rede é usado no contexto de estruturas cristalinas; neste sentido
"rede" significa um arranjo tridimensional de pontos coincidindo com as posições dos átomos
(ou centros de esferas).
2.1 – CÉLULAS UNITÁRIAS
A ordenação atômica em sólidos cristalinos indica que pequenos grupos de átomos foram
um modelorepetitivo. Assim, ao descrever estruturas cristalinas, é muitas vezes conveniente
subdividir a estrutura em pequenas entidades de repetição denominadas células unitárias.
As células unitárias para a maioria das estruturas cristalinas são paralelepípedos ou
prismas tendo 3 conjuntos de faces paralelas; dentro do agregado de esferas está traçada uma
célula unitária, que neste caso consiste de um cubo.Uma célula unitária é escolhida para
representar a simetria da estrutura cristalina, dentro do qual todas as posições dos átomos no
cristal podem ser geradas por translações das distâncias integrais da célula unitária ao longo

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de suas arestas. Assim a célula unitária é a unidade estrutural básica ou o tijolo de construção
da estrutura cristalina e define a estrutura cristalina em razãoda sua geometria e das posições
dos átomos dentro dela. A conveniência usualmente dita que os cantos em paralelepípedo
coincidam com centros dos átomos de esfera rígida. Além disso, mais do que uma célula
unitária individual pode ser escolhida para uma particular estrutura cristalina; entretanto, nós
geralmente usamos a célula unitária tendo o mais alto nível de simetria geométrica.

3 –ESTRUTURAS CRISTALINAS METÁLICAS

A ligação atômica neste grupo de material é metálica e assim não-direcional em natureza.
Conseqüentemente, não existem restrições quanto ao número e posição dos átomos vizinhos
mais próximos; isto conduz a números relativamente grandes de vizinhos mais próximos e
empilhamento atômico denso para a maioria das estruturas cristalinas. Também para metais,
usando omodelo da esfera rígida para a estrutura cristalina, cada esfera representa um núcleo
do íon. Três estruturas cristalinas relativamente simples são encontradas para muitos dos
metais comuns: cúbica de face centrada, cúbica de corpo centrado e hexagonal compacta.

Figura 1 - Para a estrutura cúbica de face centrada: (a) representação de uma célula unitária de esfera rígida; (b) uma célulaunitária de
esfera reduzida; e (c) um agregado de muitos átomos

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3.1 – ESTRUTURA CRISTALINA CÚBICA DE FACE CENTRADA
A estrutura cristalina encontrada para muitos metais têm uma célula untaria de geometria
cúbica, com os átomos localizados em cada um dos cantos e nos centros de todas as faces do
cubo. Ela é apropriadamente chamada estrutura cúbica de face centrada (CFC). Alguns dos
metais...
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