Quimica de materiales

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(¿Cuáles son las diferencias entre las dislocaciones de borde y de tornillo y cómo éstas se relacionan con la deformación plástica de los metales?

 la dislocación de borde puede ser ilustrada haciendo un corte parcial a través de un cristal perfecto, separándolo y rellenando parcialmente el corte con un plano adicional de átomos. El borde inferior de este plano representa la dislocación de borde. En cambio la dislocación de tornillo se puede ilustrar haciendo un corte parcial a través de un cristal perfecto, torciéndolo y desplazando un lado del corte sobre el otro la distancia de un átomo

 la deformación plástica o permanente de los sólidos cristalinos es difícil sin dislocaciones. Cuando se aplica una fuerza cortante en la dirección del vector de burgers a un cristal que contenga una dislocación, esta se puede mover al romper los enlaces entre los átomos de un plano. El plano cortado se desplaza ligeramente para establecer enlaces con el plano parcial original de átomos. Este desplazamiento hace que la dislocación se mueva un espacio de un átomo hacia el lado. Si este proceso continúa, la dislocación se recorre a través del cristal hasta que se produce un escalón en el exterior del mismo; el cristal ha sido deformado

 ¿Por qué los materiales cerámicos presentan propiedades de aislación eléctrica?. Justifique

 Los materiales cerámicos son elementos formados principalmente por enlaces iónicos.  En un sólido iónico, cada ión tiene una capa de valencia llena, por lo tanto los electrones no pueden sacarse con facilidad de su ión anfitrión, luego la conducción eléctrica suele requerir el movimiento de lo iones completos, movimiento más difícil y lento, y la densidad de iones móviles es considerablemente menor que la de lo electrones en los metales; caracterizándose a los sólidos iónicos como aislantes y no conductores eléctricos

 ¿Cuáles son la similitudes y diferencias entre un enlace iónico y un enlace secundario tipo Van der walls?

 Los enlaces secundarios unen moléculas o grupos de átomos mediante atracción electrostática débil, como plásticos, cerámicos, agua. El mecanismo de enlazamiento secundario es algo semejante al iónico, esto es por atracción de cargas opuestas, la diferencia clave es que no se transfieren electrones y los ordenes de magnitud son distintos. La atracción depende de distribuciones asimétricas de carga positiva u negativa dentro de una unidad atómica o molecular que se enlaza

 Explique los tipos de defectos de punto que se producen en los sólidos iónicos.

 En sólidos iónicos también hay defectos de vacancias e intersticios. No hay vacancias únicas aisladas, porque la eliminación de un solo ion ocasionaría un desequilibrio eléctrico en el cristal, por lo tanto se producen:

Defectos de Schottky: grupo de vacancia catión-anión tal que el cristal queda eléctricamente neutro.

Defecto de Frenkel: otra posibilidad para mantener la neutralidad es la formación de un par vacancia/intersticial

 Explique la principal causa de los siguientes tipos de defectos cristalinos:

 Defectos de punto:
Los defectos puntuales ocurren como resultado directo de la vibración térmica de la estructura del cristal
Dislocaciones: Los defectos lineales, unidimensionales están asociados sobre todo con deformaciones mecánicas
Límites de grano: Cuando dos granos se encuentran inclinados unos grados uno  con respecto a otro, esta frontera inclinada esta configurada por pocas dislocaciones de borde aisladas
Defectos tridimensionales: Un conjunto de defectos puntuales pueden formar un defecto volumétrico
¿Cuál es el rol que cumple el ingeniero constructor en la selección de los materiales de ingeniería? 

Debido a la diversidad de posibles respuestas estas serán evaluadas en función al mérito de éstas

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