INGENIERIADE
MATERIALES
Ing. Alejandra Garza Vázquez
Familias de Materiales – Tipos de Enlaces
ORDENAMIENTO CRISTALINO
Niveles Arreglo Atómico en Materiales
(a) Gases Inertes (Argón) – No tienen orden regular.
(b,c) Algunos Materiales (Vapor de Agua y Vidrio) – Orden distancia muy corta.
(d) Muchos otros Sólidos (Metales) – Orden regular por todo el material.
(c) 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™ (c) 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™
Tipos de Sólidos
Monocristal y Policristal - Cuarzo
a) Monocristales.
b) Policristales.
Etapas Solidificación Material Policristalino
Fronteras de Grano
Pastel de Chocolate con Betún de Vainilla
Red Espacial formada por Celdas Unitarias
Redes de Bravais (14 Celdas Unitarias)
Los Siete Sistemas Cristalinos
CELDAS UNITARIAS MAS FRECUENTESen los Materiales
Metálicos
a) Cúbica Centrada en el Cuerpo
bcc o CC
Cr, W, Feα, Feδ, Mo, V,Na, Ti, Nb, Ta, K, Zr
Materiales Duros y Resistentes
a = parámetro de red = 4r/√3
b) Cúbica Centrada en las Caras
Secuencia de Apilamiento ABCABC
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fcc o CCC
Al, Ni, Cu, Au, Ag, Pb, Pt, Feγ
Materiales Dúctiles o Maleables
a = parámetro de red = 4r/√2
c) Hexagonal Compacta
Secuencia de Apilamiento ABABAB
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HC
Mg, Be, Zn, Cd, Ti, Zr, Co
Materiales Frágiles con Resistencia moderada
Relación Ideal: c/a = 1.633
Cristales Metálicos Comunes
Número de Coordinación y Atomos por Celda CC
Número de Coordinación y Atomos por Celda CCC
Relación r/R Crítica para cada Número de Coordinación
Lineal
Centro de Triángulo
Centro de Tetraedro
Centro de Octaedro
Centro de Cubo
Cráneo de CristalUn cráneo de cristal es un modelo de un cráneo humano tallado en cristal de cuarzo. Se cuenta que existen trece de estos cráneos en el mundo, de los cuales cinco habrían sido encontrados, que poseen poderes místicos y que su origen es desconocido. Ninguna de estas afirmaciones ha sido probada. Lo cierto es que nuevos cráneos se tallan y se venden con regularidad.
La gente que cree en el poder psíquico de los cráneos de cristal dice que los cráneos son un centro de energía psíquica y que tienen el poder de aumentar la felicidad y mejorar la vida de la gente solo con cogerlos o hablar con ellos; otros han sugerido que pueden usarse como bolas de cristal para ayudar en la adivinación.
Los poderes sanadores y sobrenaturales de los cráneos de cristal nunca se han podido probar científicamente. La comunidad científica no ha encontrado evidencia alguna de fenómenos inusuales en los cráneos ni razón alguna para seguir investigando.
El cráneo Mitchell-Hedges es, seguramente, el más conocido
Naica, infierno entre cristales de yesoEsta mina, ubicada en Chihuahua, parece una cueva de hielo (selenita, es una variedad del mineral yeso), pero en realidad su temperatura alcanza los 50° C.Enclavada en la falda de una montaña, a 120 kilómetros al sureste de la ciudad de Chihuahua, se encuentra Naica, un infierno con más de 850 metros de profundidad, la principal mina de concentrados de plomo de México y la cuarta más importante del mundo en este mineral. Para llegar a la mina, que data de 1794, hay que atravesar una carretera que cruza en medio de la hacienda Santa Gertrudis, inmenso rancho propiedad del Ejército Mexicano y de la Fuerza Aérea Mexicana (Base Aérea No. 11), donde los militares adiestran a sus tropas en el arte de la guerra en una extensión de tierra inescrutable.Junto a la ladera de un cerro y entorno a la planta minera, se extiende después el pueblo de Naica con sus 5 mil habitantes, 60% de los cuales obtiene sus ingresos de la explotación, propiedad de la empresa mexicana Peñoles. La cueva de los cristales es única en el mundo y su aparición es temporal ya que durante millones de años se formó con ayuda de agua que temporalmente ha sido drenada por un sistema especial, y éste dejará de funcionar cuando se termine de explotar las minas, en ese momento la cueva de los cristales volverá a ser cubierta por el agua y continuará con su crecimiento.Este sistema drenó el agua de las cuevas hace aproximadamente 20 años. Circunstancias accidentales lograron posteriormente su descubrimiento en el año 2000.
Naica, Chihuahua, México
Formas Cristalinas del Carbono Sólido
Polimorfismo
Es la propiedad de un material de existir en más de un tipo de
red espacial en el estado sólido.
Se puede modificar la forma cristalográfica con cambios de
Temperatura y Presión.
Diamante
Grafito
Fulereno Buckminster
Nanotubo (I)
Nanotubo (II)
Polimorfismo del Carbono
Alotropía
Característica de un elemento de ser capaz de existir en más de una estructura cristalina, dependiendo de la presión y la temperatura, si y sólo si el cambio en estructura
es REVERSIBLE.
Co, Sn, Mn, Cr, Ti, Fe.
Diagrama de EquilibrioHierro-Carburo de Hierro
Cambios Alotrópicos en el Sistema de Aleación Hierro-Carbono
* De Temperatura Ambiente a 910 °C:Fe α (Ferrita) con estructura cristalina
bcc.
* De 910 °C a 1400 °C:Fe γ (Austenita) con estructura cristalina
fcc.
* De 1400 a 1539 °C:Fe δ con estructura cristalina bcc.
* Arriba de 1539 °C:Líquido.
Tarea
Comentarios Personales acerca de las siguientes páginas de Internet:
www.ill.eu/sites/3D-crystals/index.html
www.strangematterexhibit.comwww.matweb.comwww.matter.org.uk
FECHA DE ENTREGA: 17 de marzo del 2011.
Atomium en Bruselas, Bélgica
Atomium en Bruselas, Bélgica (Heysel)
Interior del Atomium
Atomium Video 1
Atomium Video 2
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