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Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería Mecánica Departamento de Ciencias e Ingeniería de Materiales Carrera de: Licenciatura en Ingeniería Naval Grupo: 1NI131(B) Asignatura de: Ciencia de los Materiales I (7897) Profesor: Ricardo Mon Instructor: Rodrigo CaballeroINFORME# CATORCE RE...

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Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería Mecánica Departamento de Ciencias e Ingeniería de Materiales Carrera de: Licenciatura en Ingeniería Naval Grupo: 1NI131(B) Asignatura de: Ciencia de los Materiales I (7897) Profesor: Ricardo Mon Instructor: Rodrigo Caballero INFORME#1 CATORCE REDES DE BRAVAIS Y SITIOS INTERCICIALES Realizado por: Pineda, Kevin

8-943-2317

Song, Kevin

8-973-2433

Hernández, Luis 8-944-2256 Abstracto: Marco Teórico: Un sólido cristalino se construye a partir de la repetición en el espacio de una estructura elemental paralelepipédica denominada celda unitaria. En función de los parámetros de red, es decir, de las longitudes de los lados o ejes del paralelepípedo elemental y de los ángulos que forman, se distinguen siete sistemas cristalinos y se dividen en: cúbico, hexagonal, tetragonal, trigonal, rómbico, monoclínico y triclínico. La mayoría de los metales importantes se cristalizan en sistemas cúbicos y hexagonales (BCC, FCC, HCP), como bien se sabe con los metales se realizan aleaciones, bien para realizar una aleación se debe agregar otro elemento a la estructura cristalina del elemento base (metal) en los espacios vacíos que se presentan en los sistemas cristalinos

El intersticio es cada uno de los espacios vacíos que quedan entre los átomos que forman la red cristalina de un material, así como también el espacio hueco entre los granos de una roca. Un defecto intersticial se forma cuando se inserta un átomo adicional en la estructura de la red, en un lugar que no es nodo normal, o sea, en un intersticio. El espacio que queda libre entre los átomos de los cristales sólo mide unos cuantos angstroms. Sin embargo, es lo suficientemente grande como para se introduzcan átomos extraños que constituyen las impurezas de los cristales. 

Los átomos intersticiales son mayores que los huecos intersticiales que ocupan y menores que los átomos reticulares que los rodean (distorsión de la red)



Número: prácticamente constante con la temperatura

Bien antes de incluir los átomos intersticiales a un sistema cristalino se debe de realizar una razón de radios iónicos para saber en qué posición del sistema se ubicarán. Esta relación sencillamente consiste en dividir el radio iónico del elemente con más carga entre el elemento con menos carga, el resultado que nos de esta razón determinara la posición donde se ubicara el elemento adicionado

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.

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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.

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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.

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Seguido recre 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 Para la primera configuracion el elemento base fue el Nb cuya estructura cristalina es BCC, el elemento con el cual se combinó fue el B.

Razon de radio :

0.020 nm =0.3857 nm 0.070 nm

El valor obtenido fue de 0.3857 nm lo cual utilizando la tabla de razón de radios me dice que este átomo con tendrá un numero de coordinación de 4.

Figura 1 Estructura cristalina de nuestra primera combinación: NbB

Figura 2 Estructura cristalina del NbB 8x8x8

Figura 3 Estructura cristalina del NbB 8x8x8x

Análisis de Resultado

1. 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 NbB Propiedad mecánica: Densidad= 6.97 g/cm^3 El elemento base de nuestra primera combinación fue el niobio estés puede tener combinaciones binarias 2. Direcciones o planos donde se da mayor concentración atómica o resistencias mecánicas.

Para la primera combinación que fue del boro con el niobio se concluyó que la dirección donde se da mayor concentración es en la (102)

3. Aporte que le brinda el elemento adicionado a las 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 bromo le da una propiedad salina al Nb al combinarse y permite un mejor trabajo con esto., el tipo de combinación que se da en ambos elementos es intrínseca 4. Aplicaciones de la combinación seleccionada. La aplicación de nuestra primera combinación NbB es para la fabricación de tubos de Niobio para la industria química, electrónica, aeroespacial y médica.

5. Otros elementos con los cuales se puede dar una combinación estable en base al elemento seleccionado. Para el Nb otro elemento con el cual se da una combinación estable es el galio germanio y el oro...