DEFEITOS CRISTALINOS

Docente: Suellen Lisboa

Durante a solidificação, os Materiais sofrem o

rearranjo de seus átomos que determina a estrutura

cristalina dos mesmos.

Dependendo do modo com que o líquido transforma-

se em sólido, podem ocorrer defeitos no

empilhamento e organização dos átomos, resultando

em imperfeições estruturais.

O tipo e a quantidade destas imperfeições afetam

decisivamente algumas propriedades e o

comportamento dos materiais cristalinos.

IMPERFEIÇÕES DA ESTRUTURA CRISTALINA

O processo de solidificação pode ser dividido em

duas etapas:

a. Formação de embriões de cristais estáveis dentro

do líquido ou etapa de nucleação

b. Transformação dos núcleos em cristais, ou etapa de

crescimento.

Nucleação e

crescimento das

estruturas

cristalinas

IMPERFEIÇÕES DA ESTRUTURA CRISTALINA

IMPERFEIÇÕES DA ESTRUTURA CRISTALINA

Os cristais observados na prática nunca são

totalmente perfeitos, exibindo defeitos de

diversas naturezas.

As imperfeições afetam diretamente várias

características dos materiais, como os

parâmetros envolvidos na deformação plástica,

na condutividade elétrica de semicondutores,

na corrosão em metais.

DEFEITOS PONTUAIS

- Pontos isolados na estrutura dos cristais gerando

imperfeições de ponto.

As imperfeições mais importantes são:

vacâncias ou vazios;

átomos intersticiais;

átomos substitucionais

Vacâncias são vazios pontuais

causados pela ausência de

átomos em algumas posições

da rede cristalina.

Este tipo de defeito pode ser produzido:

durante o processo de solidificação, como resultado

de perturbações locais no crescimento do cristal;

pelo rearranjo atômico de um cristal já existente,

devido à mobilidade de seus átomos;

ser resultantes da deformação plástica, do

resfriamento rápido;

e do bombardeamento da rede cristalina por

partículas atômicas.

Vacâncias

Nos metais, a concentração de vacâncias raramente passa

de 1 para cada 104 átomos.

DEFEITOS PONTUAIS

Imperfeição de Schottky

Dois íons de cargas

opostas perdidos dentro

da estrutura entram em

contato, criando uma

vacância dupla.

DEFEITOS PONTUAIS

Imperfeição de Frenkel

Um íon positivo

move-se para uma

posição intersticial

do cristal iônico

DEFEITOS PONTUAIS

Envolve um átomo

extra no interstício

do cristal

Produz uma

distorção, sendo o

átomo maior que o

espaço do interstício

DEFEITOS PONTUAIS

Estas imperfeições podem ser

produzidas:

durante a solidificação,

na deformação plástica de

sólidos cristalinos

como resultado da

concentração de vacâncias.

A presença deste defeito é

responsável pela

deformação, falha e

rompimento dos materiais

DEFEITOS LINEARES (DISCORDÂNCIAS)

Um defeito de linha ocorre na aresta de um plano

atômico

A distância de deslocamento dos

átomos ao redor da discordância

é denominada de vetor de

Burgers (b) e neste caso esse

vetor é perpendicular à linha de

discordância

Neste caso a equivale a b

DEFEITOS LINEARES (DISCORDÂNCIAS)

• Produz distorção na

rede

• O vetor de Burger é

paralelo à direção da

discordância

DEFEITOS LINEARES (DISCORDÂNCIAS)