1. sQué es un sólido
cristalino?
R//
Es el sólido en el cual la estructura interna de sus átomos, iones o moléculas
se encuentra de manera ordenada, bien definida y de forma periódica. Estos sólidos
suelen tener superficies planas o caras que forman
ángulos definidos unos con otros.
2. sQué es una estructura cristalina?
R//
Es la forma geométrica como átomos, moléculas o iones de
un sólido se encuentran distribuidos
3. Indicar en qué estructuras cristalizan la mayoría de los
metales. Nombrar cinco metales que contengan cada una
de estas estructuras cristalinas.
R//
Son comunes tres estructuras de redes cristalinas en los metales
Estructura cúbica centrada en el cuerpo
Formada por un átomo del
metal en cada uno de los vértices de un cubo y un átomo en el centro. Los
metales que cristalizan en esta estructura son: hierro alfa, titanio,
tungsteno, molibdeno, niobio, vanadio, cromo, circonio, talio, sodio y potasio.
[pic]
Estructura cúbica centrada en las caras
Está constituida por un átomo en cada vértice y un átomo en cada cara del cubo. Los metales
que cristalizan en esta estructura son: hierro gama,
cobre, plata, platino, oro, plomo y níquel.
[pic]
Estructura hexagonal compacta
Esta estructura está determinada por un átomo en cada
uno de los vértices de un prisma hexagonal, un átomo en las bases del prisma y tres átomos
dentro de la celda unitaria.
Cada átomo está rodeado por doce átomos y estos están en contacto según los
lados de los hexágonos bases del prisma hexagonal.
Los metales que cristalizan en esta formade estructura son: titanio, magnesio, cinc, berilio, cobalto, circonio y cadmio.
[pic]
4. sQué son las vacancias y cómo explica su existencia?
R//
Las vacancias son el defecto puntual más simple. Son huecos creados por la
pérdida de un átomo que se encontraba en esa posición.
Puede producirse durante la solidificación por
perturbaciones locales durante el crecimiento de los cristales. También pueden
producirse por reordenamientos atómicos en el cristal
ya formado como
consecuencia de la movilidad de los átomos.
[pic]
5. sQué son las dislocaciones y cuáles son sus características?
R//
Son defectos que dan lugar a una distorsión de la red centrada en torno a una
línea. Se crean durante la solidificación de los
sólidos cristalinos o por deformación plástica, por condensación de vacantes. Hay dos tipos de dislocaciones, las de cuña y las helicoidales.
También puede darse una combinación de ambas, denominada
dislocación mezcla.
[pic]
Las dislocaciones tienen dos características importantes
• Tienen la capacidad de moverse o desplazarse en el interior del material.
• Cuando una dislocación se desplaza, se divide aumentando el número de
dislocaciones presentes en el material.
6. sDe qué manera inciden los defectos cristalinos en las propiedades mecánicas
de los materiales?
R//
Los defectos puntuales, que incluyen vacancias, átomos intersticiales y átomos
sustitucionales, introducen campos de esfuerzos de compresión o de tensión que
alteran la red adyacente. Como resultado, las
dislocaciones no pueden deslizarse en las cercanías de defectospuntuales,
incrementándose la resistencia
del
material.
Los defectos de superficie incluyen los bordes de grano.
Al producir un tamaño de grano pequeño se incrementa
la cantidad de área de bordes de grano; dado que las dislocaciones no pueden
pasar con facilidad a través de un borde de grano, el material se hace más
resistente y se incrementa el número de dislocaciones.
El número y tipo de defectos de red controlan la facilidad del movimiento de las dislocaciones y, por
tanto, influyen de manera directa sobre las propiedades mecánicas del material.
Buscar las siguientes propiedades y sus aplicaciones para los materiales
asignados
• Dureza
• Tenacidad
• Resistencia a la tracción
• Resistencia a la compresión
• Fragilidad
• Resistencia a
la corrosión
R//
1. broce Sae 40
Dureza Brinell: 60
Resistencia a la tracción: 170 MPa
Resistencia a la compresión: 470 Mpa
APLICACIONES
Excelente bronce para uso general, particularmente en operaciones hidráulicas
como para válvulas de agua y de vapor, conexiones, cuerpos e impulsores para
bomba, etc. además por su tenacidad y su buen espacio se usa ampliamente en los
elementos de maquinas y artículos ornamentales.
2. Inox 422
Dureza Brinell: 290
Resistencia a
la tracción: 897 MPa
Resistente a la corrosión en medios moderadamente agresivos.
APLICACIONES
Piezas de motor de jet, soportes, discos, tornillos, hojas de sujetadores,
componentes de aeronaves. Partes de turbinas de vapor y
de gas, motores.
3. Poliestireno
Dureza Rockwell L: 40 -108
Resistencia a
latracción: 0.331 a 320 MPa
Resistencia a la compresión: 0,0549 a 121 MPa
APLICACIONES:
a–S El poliestireno choque se utiliza principalmente en la fabricación de objetos
mediante moldeo por inyección. Algunos ejemplos: carcasas
de televisores, impresoras, puertas e interiores
de frigoríficos, maquinillas de afeitar desechables, juguetes. Según
las aplicaciones se le pueden añadir aditivos como por ejemplo
sustancias ignífugas o colorantes.
a–S El poliestireno cristal se utiliza también en
moldeo por inyección allí donde la transparencia y el bajo coste son
importantes. Ejemplos: cajas de CD, perchas, cajas para huevos. Otra aplicación
muy importante es en la producción de espumas rígidas, denominadas a veces
'poliestireno extruido' o XPS, a no confundir con el poliestireno
expandido EPS. Estas espumas XPS se utilizan por ejemplo para las bandejas de
carne de los supermercados, así como en la construcción.
a–S En Europa, la mayor aplicación del poliestireno es la elaboración de
envases desechables mediante extrusión-termoformado. En estos casos se
suele utilizar una mezcla de choque y de cristal, en
proporción variable según se desee privilegiar la resistencia mecánica o la transparencia. Un mercado de especial importancia es el de los envases
de productos lácteos, que aprovechan una propiedad casi exclusiva del poliestireno: su
secabilidad. Es esto lo que permite separar un yogur
de otro con un simple movimiento de la mano.
a–S La forma expandida (poliestireno expandido) se
utiliza como
aislante térmico y acústico y es ampliamente conocido bajo diversas marcas
comerciales (Poliexpan, Telgopor,Emmedue, Icopor, etc.).
.