Lab#1 materiales - Redes de bravais PDF

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Universidad Tecnológica de PanamáFacultad de Ingeniería MecánicaDepartamento de Ciencias e Ingeniería de MaterialesCarrera de: Ingeniería MecánicaGrupo: 1IM131-1IMAsignatura de: laboratorio de Ciencia de los Materiales I (7897)Profesor: Ricardo MonInstructor: Rodrigo CaballeroInforme #“Catorce redes...

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Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería Mecánica Departamento de Ciencias e Ingeniería de Materiales Carrera de: Ingeniería Mecánica Grupo: 1IM131-1IM132 Asignatura de: laboratorio de Ciencia de los Materiales I (7897) Profesor: Ricardo Mon Instructor:

Rodrigo Caballero

Informe #1 “Catorce redes de Bravais y espacio intersticial” Realizado por: Caballero, Erick 8-952-255 1IM131 Cedeño, Ivanna 8-948-2397 1IM132 Muñoz, William 20-14-4068 1IM131

Abstracto: Marco teórico Los modos de repetición por traslación en los cristales tienen que ser compatibles con la simetría puntual de los mismos (las 32 clases cristalinas), de modo que en la materia ordenada sólo nos encontramos con 14 tipos de redes de traslación que son compatibles con las clases cristalinas. A estos tipos de redes (modos de repetición por traslación en los cristales) se les denomina redes de Bravais. Los nudos de la red no representan átomos. Representan lugares del espacio que son indistinguibles entre sí. Un observador situado en cualquiera de estos puntos no sabría distinguir en cuál de ellos se encuentra.

Viendo entonces estas redes tendríamos: Los símbolos P C I F R se refieren a los distintos tipos de red: 

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P = primitiva. Tiene 1 punto de red completo dentro la celdilla. En realidad, tiene un punto de red en cada uno de los 8 vértices, pero en cada vértice sólo 1/8 de ese punto corresponde al interior de la celdilla, es decir, 8 x 1/8=1.  C = centrada en las caras perpendiculares al eje c de la celdilla. Tiene 2 puntos reticulares completos dentro de la celdilla, es decir, 1 punto completo correspondiente a los 8/8 de vértices y 2/2 que corresponden a las caras perpendiculares al eje c. En total: 8/8 + 2/2 = 2. I = centrada en el cuerpo de la celdilla. Tiene 2 puntos reticulares completos dentro de la celdilla, 1 completo en el centro del cuerpo, y los 8/8 habituales. F = centrada en todas las caras de la celdilla. Tiene 4 puntos reticulares completos dentro de la celdilla, 6/2 correspondientes a los centros de las caras y los 8/8 habituales. R = primitiva, con ejes y ángulos iguales, o hexagonal doblemente centrada en el cuerpo, que contiene 3 puntos reticulares completos, 2 sobre una diagonal del cuerpo de la celdilla y los 8/8 habituales.

Metodología y procedimiento 

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Con ayuda de un software de diseño CAD que permita crear objetos en 3D, elabore una celda unitaria de un elemento con características cristalográfica FCC y BCC, tomando en consideración el parámetro de red que debe tener los elementos selecciona y el radio atómico de estos. Para esto deberá escoger una escala representativa. Confeccione los dibujos requeridos en donde se puedan marcar los planos y las direcciones asignadas a cada grupo y se observe la distancia intersticial entre los átomos. Además, coloque el nombre a cada eje de la estructura (x, y, z), el centro a cada una de las esferas o bolas y señalice las medidas de un centro a otro de las mismas. Seleccione un elemento que pueda ocupar o llenar el espacio intersticial formado entre los átomos en la celda unitaria. Demuestre la relación r/R entre que existe entre cada átomo. Seguido recree un parámetro de red cristalino en 8*8*8 y en base a cada estructura y seccione en el plano donde estos posean una mayor concentración atómica.

Confeccione los dibujos requeridos en donde se puedan marcar los planos y las direcciones asignadas a cada grupo y se observe la distancia intersticial entre los átomos. Resultados Combinación #1 BCC Estructura cristalina del cromo Parametro de red

a=

4 R 4 ( 1.30E-09 ) =3E-09 = √3 √3

espacio intersticial 0.4 a Donde el carbono con radio atómico de 0.914 a puede llenar ese espacio Relación r/R=

0.914 1.30

Plano de mayor concentración atómica (111)

Figura 1. Celda unitaria BCC del cromo

Figura 2. Red cristalina del cromo 8*8*8

Figura 3. de centro a una celda otra

Medición centro de unitaria a

Figura 4. Medición de centro de átomos, de esquina a esquina de una celda unitaria Combinación #2 FCC Estructura cristalina del cobre Parámetro de red Espacio intersticial 1.06 a El boro con radio 0.98 puede llenar el intersticial de cobre Relación r/R= Plano de mayor concentración (110)

atómico de espacio

0.98 1.28 atómica

Figura 5. Celda unitaria FCC del cobre

Figura 6. Red cristalina del cobre 8*8*8

Figura 7. Medición de centro a centro de dos celdas unitarias

Figura 8. Medición de los centros de los átomos de las esquinas

Análisis de resultados 

Características de la combinación seleccionada, tales como propiedades mecánicas, características polimórficas (Si el elemento base la posee), combinaciones que puede tener el elemento base o receptor (binario, ternario o cuaternario). Combinación #1 Cromo Características Mecánicas Densidad (g/ml): 7,19. Punto de fusión (ºC): 1875. El cromo forma tres series de compuestos con otros elementos; éstos se representan como óxidos de cromo y son óxido de Cromo(II) u óxido cromoso (CrO); óxido de Cromo(III) u óxido crómico (Cr2O3), y con valencia seis, anhídrido de Cromo(VI) o anhídrido de ácido crómico (CrO3). Otros compuestos bastante habituales son los peróxidos, el ácido percrómico, los percromatos, y los halogenuros (fluoruro, cloruro, yoduro y bromuro) de cromo.

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Direcciones o planos donde se da mayor concentración atómica o resistencias mecánicas. Plano de mayor concentración atómica (110)

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Aporte que le brinda el elemento adicionado alas características propias del elemento base, tipo de combinación o unión que se da en base a ambos elementos (intrínseca o sustitucional), diagrama de fase. El cromo se utiliza principalmente en la industria metalurgia para aportar resistencia a la corrosión y un acabado brillante.

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Aplicaciones de la combinación seleccionada. Se usa en aleaciones, el acero inoxidable que contiene más de un 8% en cromo, procesos de cromado, también se utiliza en el anodizado del aluminio.

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Otros elementos con los cuales se puede dar una combinación estable en base al elemento seleccionado. El mineral cromita (Cr2O3·FeO) se emplea en moldes para la fabricación de ladrillos (en general, para fabricar materiales refractarios). Con todo, una buena parte de la cromita consumida se emplea para la obtención de aleaciones de cromo.

Conclusión En todo solido cristalino se repite el mismo patrón por lo que es poco practico hacer el esquema generalizado de un solido cristalino, el estudio de este patrón o comúnmente red cristalina especifica las unidades básicas para no tener que estudiar todo el cristal...