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.
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