Apuntes Materiales Completos PDF

Apuntes-Materiales-completo.pdf notesforfree Ciencia e Ingeniería de Materiales 2º Grado en Ingeniería de Tecnologías Industriales Escuela Politécnica Superior. Campus de Leganés Universidad Carlos III de Madrid Res...

Apuntes-Materiales-completo.pdf notesforfree Ciencia e Ingeniería de Materiales 2º Grado en Ingeniería de Tecnologías Industriales Escuela Politécnica Superior. Campus de Leganés Universidad Carlos III de Madrid Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  Inmate ONOING IN SOLOS IONIC BOND Properties lattice transformar 1 mol de solido ionico energy energia necesaria para - a : : - -> Solidos temperatura ambiente estado a gaseoso. Avogadro's number => Solubles ↓ ~Madelung constant e 11-1)NaA en agua E = - , A => No anducen electricidad a =Duros y fragiles -Bond force F = Fatraccion + Frepulsion nee => Forman solidos cristalinos - ce Zie Fr nB -. Fa=- 4 , - electron de Born = charge +Gor re exponente -> distancia entre los centros de los atomos -Interionic Ex Eatraccion energy = + Erepulsion E = Eit Be lat equilibrium distance : r = a0i F = of COVALENT BONO Este enlace se produce porque los atomos comparten electrones de su capa de valencia. Misma electronegatividad I H H H c Distinta dectronegatividad E C. A polar E C. Polar charge.. ·Dipole moment Q odistance between atoms M r :. = - Properties : Covalent solids : 'Covalent substances · Insolubles en aralquier disolvente · Insolubles en agua solubles. en disolventes apolares · · Melting and evaporation temp may. altal Puntos de fusion y ebullicin bajos Ouros Blandos · elasticos y fragiles y · No conducen electricidad ·No conducen la electricidad Examples Diamante · : , grafito · Examples 02 H20 CCly :.. METALLIC BOND Band theory Explica : que los atomos que forman un metal contine orbitale atomicos que preden estar Menos o vacios. Si hay atomos my juntos , la superposicion de orbitales da lugar a regiones Mamadas bandas. - Propiedades : -> Ductiles maleables y Solidos temperatura ambiente punto de fusion sucle inferior los compuestos ionicos -> a , ser a. => Alta conductividad de electricidad calor y FUEREDS INTERMOLECULARES Mantienen unidas las moleculas : Puentes de enlace H-x (X N) hidrogeno Sustancie con F 0 Fon -Ion : A - :.. Fuerzas de Van der Waals Hydrogen bonding - : · Dipolo-dipolo : molecular polares Momento dipolar constante Ion-dipole Dipole. Dipolo-dipolo inducido : Sustancia sustancia polar con polar dipole · a · Dispersion de London Sustancias : no polares Dipole-induced dipole Ion-dipolo inducido Sustancia polar polar London a con ion dispersion forces · :. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8777258 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  STRUCTURES I eneemYSTALLINE ENERGY and CRYSTALLINE LATTICE Los atomos tienden tener la de los atomos a minima energia possible. Esto provoca una recolocacion que se denomina CRYSTALLINE LATTICE. Most of materials are in Crystalline State Amorphous state Metals y alloys · NOT Crystalline solids : NOT periodic · Most ceramic materials ordering on the atomic level. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. some · polymers - Unit cell Agrupacion de atomos mas pequena que contiene la informacion necesaria de todos los elementos de el simetria para formar cristal. Lattice parameters : 3 lattice angles : <. B U. 3 lattice vectors : a b. C Clasification of crystal systems - Bravais lattices LITTICE (1) + BASE) ? ) = CRYSTALLINE STRUCTURES We esta manera : Atomos en vertices : P-type Atomos en vertices centros de sus caras : F-type y Atomos en vertices + 2 atomos adicionales en las bases : C-type Atomos en vertices centro de la red : I-type y Bravais lattices There are only 14 Only 14 different cristal structures -Main metallic crystal structures - Atomic planes Body-centered Face-centered Hexagonal · NON-COMPACT PLANE · COMPACT PLANE cubic cubic Close- Packed a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8777258 si lees esto me debes un besito Ciencia e Ingeniería de Mate... Banco de apuntes de la  STACKING OF PLANES -Non-compact staking Compact staking - : : d Depending on the type of compact taking about ABC we can obtain different structures : Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.... - ATOMIC PACKING FACTOR volumen de los atomos de la celda HCP Packing factor = FCC volumen de la celda unitaria Body-centered cubic structure (BCC) - · Numero de atomos Packing factor =2.*** 1 por unit cell 8 + 1 2 0. 60 :. Is. = = My · Vatomos( " R 4. - 2 68 % del volumen de la celda ↳ · Ver as = 4R = a 3 Vell= [Y] ocupada -Face-centered cubic structure (FCC) ) 44R3) 12 Packing factor =Y. · Numero de atomos cell Y.=4 3 unit 8 6. 0. 74 por :. + = 18 ~ (Y · Vatomos( - R 4.. 4 · =4 % del volumen de la celda Ver as = 4R = a 2 Vell = [YR] ocupada -Hexagonal close packed structure (HCP) · Numero de atomos por unit cell : 2. 12 + 3 + 2. (6 1). = 6 Packing factor 0 74 · =. · =4 % del volumen de la celda ocupada ATOMIC POSITIONS de las proyecciones de los la celda Crystallographic direction In vw] son las distancias en cada uno ejes de :.. I Direccion individual Plano individual Simbologia 1 - : · de direcciones. 3 de planos Y I Conjunto Conjunto · · Distance between two paralell plane for cubic cells : daxe= hi ? a 1 k h k e) For orthogonal structures : - t I dake b 2 + + DENSITIES -Atomic linear no atoms in the line density : P = line lenght -Atomic planar density no atoms in the plane p : = area no atoms in the cell atomic weight atom Atomic in the cell mass volume density P - : = volume unit cell. N A a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8777258 si lees esto me debes un besito  menMPERFECTIONS Perfect crystal aquel : cristal cuyos atomos en su totalidad estan en posiciones reticulares ideales (this only happens at OK). -Real crystal aquel : donde los atomos vibran. -Hay posiciones no ocupadas vacancies -Hay atomos desplazados de sus posiciones ideales Hay defectos que modifican sus propiedades La termodinamica justifica la existencia de defectos Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.. Entropy of configuration In de Boltzmann 10 S K w k ce 1 380622 [5n] =. = - = =. N! W= W= formas de distribuir in defectos en N posiciones al azar (N n) ! - n ! -Vacancy or defect : AH=TAS 16 = AH - TASTO My a ↑ defects Idefects - - 16 = 0 eq TYPES OF DEFECTS Point defects : Vacancy : un atomo falta en la posicion que deberia estar. ! Mr = no vacancies VICINCY CONCENTRATION Equilibrium vacancy N = Nexp/ H) He-vacancy formation energy Nu N * concentration N-10" max N = position occupied by atoms · Auto interstitial un atomo ocupa un hueco del cristal La requerida formar :. energy para M no auto interstitial atoms interstitial atom = un ! es mayor que Ni = Nexp) i) He- auto interstitial formation energy la necesaria para formar una N = position occupied by atoms vacancy. ·substitutional atom : un atomo es reemplazado por un foreign atom. Intersitial atom : un foreign atom ocupa un hueco en el cristal. point defects in ionic CRYSTALS : - Schottky : vacante en un cristal ionico para mantener electro neutralidad I ! N no lattice positions Ni Nexp) --) = Number of defects increases = - AHs = energia creacion Schottky defects with temperature Frenkel de de normal posicion intersticial migracion un ion su posicion a una - :. AH F creacion Frenkel defects energia N Niexp)- I = = N - F Ni = no interstitial positions linear defets : Dislocations : defectos que dan lugar a una distorsion de la red centrada alrededor de una linea. Se forman durante la solidificacion deformacion plastica o la condensacion. Edge dislocations : dislocation line ( movement direction) aw & Screw dislocations dislocation line (movement direction) el El Burgers vector : es vector entre dos atomos , I 1 la distancia entre el ~ centro de dos atomos. Por ello dependiendo de Mixed dislocations , rector que saquemos , hay Dislocations movement : que dividir entre 2... Energy needed to move the dislocation = E=15ovector de Burgers B. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8777258 si lees esto me debes un besito  Compact direction : Non compact direction : b > 3 2 3 23 4 b 2R 2 1 b + b (4R b = 22R >1234 1 = = = - 12 - 12 1 2 35 1 2 3 E=4R2 E = 8R2 PlanaR defects : Grain boundary separan dos cristales de un mismo grano policristal y tienen distintas direcciones - :. Se forman durante el proceso de solidificacion. Limitan el movimiento de dislocacion ↓ tamano ↑ fuerza - Surface : es el final de la estructura de los granos. Esurface Einterior HCP FCC stacking fault RED PERFECTA : ABABAB ABCABCABC - :............ STACKING FAULT :... ABABCAB...... ABCABABC... de limites de Twining tipo desorientacion espejo - con grano pero una come :. Se forman en procesos de deformacion o tratamientos termicos. Aumentan la dureza del material. SOLIO SOLUTION - Substitutional solid solution : atomos de un metal ocupan posiciones en la red de otro metal. Condiciones sea Substitutional solid solution : para que s 1) Misma estructura cristalina 2) Atomos o iones de radio atomico similar * Se comple to do - No siempre solubilidad total * No cumplen 1 o + Solubilidad parcial 3) ~ electronegatividad se 4) valencias - Interstitial solid solution : pequenos atomos se sitvan en la estructura. Condiciones para que sea Interstitial solid solution : 1) Radio atmico soluto - Radio atomico disolvente 2) ~ electronegatividad TRANSPORT-DIFFUSION eneeMASS IIFFUSIONS Mecanismo de transporte de materia a traves de la materia. * Las difusiones en solidos se producen a traves del movimiento de los atomos por vibraciones termicas. La velocidad de difusion es mayor si : Estructuras cristalinas abiertas · Temperature · Materials with lower Tm (temperatura