Estructura de los materiales

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MATERIALES EN INGENIERIA

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Son aquellos que están tal y como son en la naturaleza sin sufrir ningún

cambio o alteración, los materiales mas puros son los que se encuentran en

la tabla periódica.

Todos los materiales están integrados por átomos los que se organizan de

diferentes maneras, dependiendo del material que se trate y el estado en el

que se encuentra, ya sea de manera alotrópica.

MATERIALES PUROS

Los materiales puros se clasifican en:

Metales, Metaloides y No Metales.


Tabla Periódica de las

estructuras de metales

Estructura Cristalina Cúbica Centrada en las Caras FCC. En Español CCP

Estructura Cristalina Cúbica Centrada en el Cuerpo BCC

Estructura Cristalina Hexagonal Compacta HCP


Los materiales metálicos tienden a ordenarse de

forma más compacta, de 3 maneras:

Cúbica centrada en el interior:

Tiene átomos en cada uno de los

vértices del cubo que integra a su

estructura y un átomo en el

centro. Se encuentran con esta

estructura el cromo, el

molibdeno y el wolframio.

http://www.minerva.unito.it/Chimica&Industria/SistemaPeriodico/Immagini/Molibdeno/Molibdenite.gif


Tiene átomos en los vértices y en cada una de

sus caras, su cambio es notado además de por

los rayos X por la modificación de sus

propiedades eléctricas, por la absorción de

calor y por las distancias intermoleculares.

A temperatura elevada el aluminio, la plata, el

cobre, el oro, el níquel, el plomo y el platino

son algunos de los metales que tienen esta

estructura de malla.

Cúbica centrada en las caras :

Al Ag Cu Au Ni Pb Pt


La malla hexagonal compacta se

encuentra en metales como el

berilio, cadmio, magnesio, y

titanio. Es una estructura que no

permite la maleabilidad y la

ductilidad, es frágil .

Hexagonal compacta :


Estructura de los No Metales

Tiene una estructura hexagonal, los distintos modos de empaquetamiento en

un cristal dan lugar a las llamadas fases polimórficas (fases alotrópicas para

los elementos), que a los materiales distintas propiedades. Por ejemplo, de

todos son conocidas las distintas apariencias y propiedades del elemento

químico Carbono, que se presenta en la Naturaleza en dos formas cristalinas

muy diferentes el diamante y el grafito:

Diamante

(carbono puro)

Grafito

(carbono puro)

Formas

alotrópicas del

Carbono en la

naturaleza


El grafito es negro, blando y un lubricante excelente, lo que sugiere que sus

átomos deben estar distribuidos (empaquetados) de un modo que puedan

entenderse sus propiedades. Sin embargo, el diamante es transparente y muy

duro, por lo que debe esperarse que sus átomos estén muy fijamente unidos. En

efecto, sus estructuras sub-microscópicas (a nivel atómico) dan cuenta de sus

diferencias.

Diamante, con estructura

muy compactaGrafito, con estructura

atómica en láminas

Estructura de los No Metales


Un gran número de materiales cerámicos poseen estructuras típicas como la

estructura del NaCl, de blenda (ZnS) y de fluorita (CaF2). Sin embargo la mayoría

de los cerámicos tienen estructuras cristalinas más complicadas y variadas. Entre

estas estructuras podríamos destacar las más importantes como son:

Estructura perovskita (CaTiO3). Ejemplo: BaTiO3, en la cual los iones de bario y

oxigeno forman una celda unidad cúbica centrada en las caras con los iones bario

en los vértices de la celda unidad, y los iones oxido en el centro de las caras, el ión

titanio se situará en el centro de la celda unidad coordinado a seis iones oxigeno.

Estructura del corindón (Al2O3). Es similar a una estructura hexagonal compacta;

sin embargo, a cada celda unidad están asociados 12 iones de metal y 18 de

oxigeno.

Estructura de espinela (MgAl2O4). Donde los iones oxigeno forman un retículo

cúbico centrado en las caras y los iones metálicos ocupan las posiciones

tetraédricas u octaédricas dependiendo del tipo de espinela en particular.

Estructura de grafito. Tiene una estructura hexagonal compacta.


Materiales cerámicos: Sus átomos se unen mediante enlaces iónicos y

covalentes, y su estructura es en parte vítrea y en parte cristalina.

Hule

FCC

Almidón

FCC

Caucho

BCC


Conclusión

Las diferentes estructuras en los 3 tipos de materiales puros, metales, no metales

y metaloides, determinan muchas de sus características y propiedades, aun

cuando se trate del mismo elemento del que se este hablando es sorprendente

que dichas características sean sumamente diferentes como estudiamos

anteriormente con el oxigeno, de ser un elemento que en su estado molecular es

necesario para la vida, sea en su estructura de ozono toxico para la respiración.


http://edu.jccm.es/ies/isabelperillan/fisicayquimica/tecnologia%20industrial

/MATERIALES.pdf

http://www.uca.edu.sv/facultad/clases/ing/m210031/Tema%2007.pdf

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