Introducción El átomo es la entidad más pequeña que influye directamente en las propiedades de los materiales. El tipo y la fuerza del enlace determinan las propiedades físicas y mecánicas del material sólido que se forma. Cuando se forman enlaces entre átomos existe afinidad química entre estos. Cuando no hay afinidad química, los átomos no se unen, cada uno de ellos está bien separado de los demás, y los elementos son gaseosos a temperaturas y presiones ordinarias. Cuando hay afinidad química, existe una fuerza de atracción electroestática (coulómbica) positiva de largo alcance, FA, que acerca mucho los átomo unos a otro
El termino estructura significa una descripción del arreglo atómico, vistos con distintos grados de detalle. Los científicos y los ingenieros en materiales no solo tienen que ver con el desarrollo de materiales, sino también con la síntesis y el procesamiento de materiales con los procesos de fabricación correspondientes a la producción de los componentes. La síntesis indica la manera de fabricar los materiales a partir de elementos naturales o hechos por el hombre. El Procesamiento revela el modo en que se conforman los materiales en componentes útiles y para causar cambios en las propiedades de distintos materiales. Una de las funciones más importantes de los científicos e ingenieros en materiales es establecer las relaciones entre la propiedad y el funcionamiento de un material.
La estructura de los materiales se puede examinar y describir en cinco niveles diferentes: Macroestructura. Es la estructura del material a nivel macroscópico, donde la escala de longitud es aproximadamente mayor a 1000 nm (nanómetros). Entre las propiedades que constituyen la macroestructura están la porosidad, los recubrimientos superficiales y las microfisuras internas o externas. Microestructura. Es la estructura del material a una escala de longitud deaproximadamente 10 a 1000 nm. Comprende propiedades como el tamaño promedio del grano, la distribución de ese tamaño, la orientación de los granos y otras propiedades relacionadas con los defectos en los materiales Nanoestructura. Estructura con un tamaño Intermedio entre las estructuras moleculares y microscópicas Estructura atómica Arreglos atómicos de corto y largo alcance
Tipos de Arreglo Sin considerar imperfecciones
Los materiales se caracterizan por:
Átomos de diferente naturaleza, que se unen para formar un material Dependiendo del tipo de material, presentan dos formas de enlace, sin orden u orden de corto alcance, orden de largo alcance
Celda Unitaria Subdivisión de la estructura cristalina, que conserva las características de la red espacial A través de ella: Se puede conocer el tipo de estructura cristalina Posición de los átomos en el material (Coordenadas x, y, z) Direcciones Cristalográficas
Sistemas Cristalinos
Sistemas Cristalinos
Características
Sistemas Característicos de los Metales
Relación parámetro / radio atómico Tamaño de la celda en función del tamaño del átomo
Número de coordinación Vecinos más próximos. Se determina por inspección (Gp:) CS (NC = 6) (Gp:) CC (NC = 8)