slide estrutura cristalina

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1. Introdução Existem diferenças significativas nas propriedades de materiais cristalinos e não cristalinos de mesma composição (materiais cerâmicos e poliméricos não- cristalinos tendem a ser opticamente transparentes enquanto cristalinos tendem a ser opacos ou na melhor das hipóteses translúcidos); Material cristalino é aquele no qual os átomos encontram-se ordenados sobre longas distâncias atômicas formando uma estrutura tridimensional que se chama de rede cristalina.

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Slide Estrutura Cristalina

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  • 1. IntroduoExistem diferenas significativas nas propriedades de materiais cristalinos e no cristalinos de mesma composio (materiais cermicos e polimricos no-cristalinos tendem a ser opticamente transparentes enquanto cristalinos tendem a ser opacos ou na melhor das hipteses translcidos);Material cristalino aquele no qual os tomos encontram-se ordenados sobre longas distncias atmicas formando uma estrutura tridimensional que se chama de rede cristalina.

  • 2. Clulas unitriasConsiste num pequeno grupos de tomos que formam um modelo repetitivo ao longo da estrutura tridimensional (analogia com elos da corrente);A clula unitria escolhida para representar a simetria da estrutura cristalina.

  • 3. Estrutura Cristalina dos metaisComo a ligao metlica no-direcional no h restries quanto ao nmero e posio dos vizinhos mais prximos;Ento, a estrutura cristalina dos metais tm geralmente um nmero grande de vizinhos e alto empacotamento atmico;Trs so as estruturas cristalinas mais comuns em metais: Cbica de corpo centrado, cbica de face centrada e hexagonal compacta.

  • 4. Sistema Cbico SimplesApenas 1/8 de cada tomo cai dentro da clula unitria, ou seja, a clula unitria contm apenas 1 tomo;Essa a razo que os metais no cristalizam na estrutura cbica simples (devido ao baixo empacotamento atmico).

  • RELAO ENTRE O RAIO ATMICO (R) E O PARMETRO DE REDE (a) PARA O SITEMA CBICO SIMPLESNmero de coordenao corresponde ao nmero de tomos vizinhos mais prximos. Para a estrutura cbica simples o nmero de coordenao 6;No sistema cbico simples os tomos se tocam na face.a= 2 R

  • Estrutura Cristalina Cbica de Corpo Centrado (CCC) outra estrutura cristalina comum em Metais e tambm possui uma clula unitria cbica onde dois tomos esto associados a cada estrutura CCC;tomos dispostos em todos os oito vrtices e um nico tomo no centro do cubo;Os tomos no centro e nos vrtices se tocam ao longo das diagonais do cubo;Metais que possuem essa estrutura:CromoFerroTungstnio

  • Estrutura Cristalina Cbica de Corpo Centrado (CCC)

    Para a estrutura CCC o numero coordenao igual a 8. Sendo assim o fator de empacotamento para estrutura CCC menor do que a estrutura CFC 0,68 contra 0,74

  • RELAO ENTRE O RAIO ATMICO (R) E O PARMETRO DE REDE (a) PARA O SITEMA CCCNo sistema CCC os tomos se tocam ao longo da diagonal do cubo:

    (3) 1/2.a=4R

    accc= 4R/ (3)1/2

  • Estrutura Cristalina Cbica de Faces Centrada (CFC)Essa estrutura encontrada em muitos metais possui uma clula com geometria cbica.

    Metais que possuem essa estrutura:Cobre AlumnioPrataOuro

    Na estrutura CFC cada tomo no vrtice compartilhado com oito clulas unitrias e metade de cada um nas faces, obtendo um total de 4 tomos inteiros.

  • Estrutura Cristalina Cbica de Faces Centrada (CFC)Nos metais, cada tomo possui o mesmo numero de vizinhos mais prximos ou tomos de contato, o que corresponde a seu numero de coordenao. Para a estrutura CFC esse numero igual a 12. Para estrutura CFC o FEA = 0,74Mximo empacotamento para esferas de mesmo dimetro

  • Demonstre que acfc = 2R (2)1/2a2 + a2 = (4R)22 a2 = 16 R2a2 = 16/2 R2a2 = 8 R2a= 2R (2)1/2

  • Estrutura Cristalina Hexagonal Compacta. (HC)Nem todos os metais possuem clulas unitrias com simetria cbica; a ltima estrutura cristalina comumente encontrada nos metais a ser discutida tem uma clula unitria hexagonal.

    Na estrutura HC a clula unitria tm seis tomos que formam um hexgono e que esto ao redor de um nico tomo central. Um outro plano contribui com trs tomos.

    Metais que possuem essa estrutura:CdmioTitnioMagnsio

  • RefernciasCALLISTER, William D. Jr. Cincia e engenharia de materiais: uma introduo. 5edio. Rio de Janeiro: LTC, 2000.