Summary Tema 2 - Estruturas cristalinas

[TECNOLOXÍA DOS MATERIAIS] TEMA 2




TEMA 2
ESTRUTURAS CRISTALINAS

2.1 – CRISTAL
CRISTAL:
CRISTAL: Sólido homoxéneo cunha estrutura interna ordenada. Os átomos que o constitúen está
dispostas e unidos según unha distribución regular e repetitiva.
• Cristais iónicos.
• Cristais covalentes.
• Cristais metálicos.
• Cristais moleculares.

CELDA UNIDAD: Subdivisión da rede cristalina que segue conservando as características de toda a rede.
Está definida por seis parámetros reticulares: a, b, c, α, β, γ.

b
a



β c
α

γ




SISTEMAS CRISTALINOS: Existen sete tipos, citados a continuación nunha táboa.

CÚBICO a=b=c α = β = γ = 90º

TETRAGONAL a=b6c α = β = γ = 90º

ORTORRÓMBICO a6b6c α = β = γ = 90º

ROMBOÉDRICO a=b=c α = β = γ 6 90º

HEXAGONAL a=b6c α = β = 90º γ = 120º

MONOCLÍNICO a6b6c α = γ = 90º 6 β

TRICLÍNICO a6b6c α 6 β 6 γ 6 90º

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2.2 – ESTRUTURAS METÁLICAS
Existen varios factores que determinan as diferenzas entre as diferentes estruturas:
• Número de coordinación: Número de átomos equidistantes del átomo central.
• Número neto de átomos: Número global de masa atómica dentro da celda unidade.
• Relación r – a: Relación entre os radios atómicos e a aresta da celda unidade.
• Factor de empaquetamento (APF ou FEA): Se trata do volume de átomos respecto do volume da
celda unidade existente. Vátomos/VCU.

ESTRUTURA CÚBICA CENTRADA NO CORPO (BCC):
(BCC):
• Número de coordinación → 8.
Átomos das esquinas.
• Número neto de átomos → 1/8 · 8 + 1 = 2. Átomo central.

• Relación r – a → 4 · r = √aL + aL + aL

• Factor de empaquetamento atómico (APF ou FEA) → 68 %

ESTRUTURA CÚBICA CENTRADA NAS CARAS (FCC):
Átomos das esquinas.
• Número de coordinación → 12.
Átomos das caras.
• Número neto de átomos → 1/2 · 6 + 1/8 · 8 = 4.

• Relación r – a → 4 · r = √aL + aL

• Factor de empaquetamento atómico (APF ou FEA) → 74 %

ESTRUTURA CÚBICA SIMPLE (CS):
CS):
• Número de coordinación → 6. Átomos das esquinas.


• Número neto de átomos → 1/8 · 8 = 1

• Relación r – a → a = 2 · r

• Factor de empaquetamento atómico (APF ou FEA) → 52 %

ESTRUTURA CÚBICA CENTRADA NAS CARAS (FCC):
Átomos das esquinas.
• Número de coordinación → 12.
Átomos das caras.
• Número neto de átomos → 1/6 · 12 + ½ · 2 + 3 = 6
Átomos centrais.
• Relación r – a → a = 2 · r

• Factor de empaquetamento atómico (APF ou FEA) → 74 %

POLIMORFISMO E ALOTROPÍA:
Un elemento (alotropía) o sustancia (polimorfismo) pode adoptar distintas estruturas cristalinas según
as condicións.