RESUMEN DE VIDEOS.docx

8/17/2019 RESUMEN DE VIDEOS.docx

1/26

INSTITUTO TECNOLOGICO DE MORELIA

“José María Morelos y Pavón”

RESUMEN DE IDEOS

Carrera! In"en#ería en Ma$er#ales

Al%&no! '#ll#a& J%(re)

Pro*esor! Pe+ro Garn#,a Gon)(le)

Ma$er#a! Co&-or$aen$o Me,(n#,o De Los

Ma$er#ales

.e,/a!


2/26

Clas#0,a,#ón De Los Ma$er#ales

En es$e v#+eo nos /a1la +e la ,las#0,a,#ón +e los

&a$er#ales 2%e -or s% ,o&-os#,#ón3 -ro-#e+a+ y

a-l#,a,#ón or+ena,#ón es-a,#al4

Ma$er#ales &e$(l#,os

Es la ,o&1#na,#ón +e ele&en$os &e$(l#,os 5oro3 -la$a3

a,ero6

Ma$er#ales ,er(,os

7%e es la ,o&1#na,#ón +e &e$ales y no &e$ales5v#+r#o3 -#e+ra3 -or,elana6

Ma$er#ales -ol#&ér#,os

Co&1#na,#ón +e ele&en$os or"(n#,os 5re,#na3 la$e83

,a%,/o6

Ma$er#ales ,o&-%es$os

Co&1#na,#ón +e &(s +e %n &a$er#al 5&a+era3 -a-el3

01ra +e v#+r#o64

Pro-#e+a+es y a-l#,a,#ones

Es$r%,$%rales! ,%&-len la *%n,#ón +e ele&en$o

res#s$en$e en %na es$r%,$%ra

Ele,$rón#,os! -ro-#e+a+es +er#va+as +e la #n$era,,#ón,a&-o ele,$#,o

Ma"né$#,os! Pro-#e+a+es +er#vas +el ,a&-o

&a"né$#,o


3/26

*o$on#,os! -ro-#e+a+es +er#va+as #n$era,,#ón l%)

9#o&a$er#ales! s%s$#$%,#ón or"an#s&o v#vos

Or+en es-a,#al! Cr#s$al#nos3 a&or*os se,r#s$al#nos

Ma$er#ales &e$(l#,os! ,on+%,$#v#+a+ elé,$r#,a3 1r#llo3

+%,$#l#+a+ +%re)a4

Ma$er#ales ,er(,os! a#slan$es elé,$r#,os3 +%re)a3

*ra"#l#+a+

Ma$er#ales -ol#&ér#,os! +ens#+a+ 1a:a3 +%,$#l#+a+ 1a:a3

$e&-era$%ra +e $ra1a:o4


4/26

Evol%,#ón ;#s$ór#,a De Los Ma$er#ales

En es$e v#+eo -o+e&os #r v#en+o la evol%,#ón +e los

&a$er#ales +es+e o ?=?= e&-e)an+o -or los &e$ales

2%e se *%eron +esarrollan+o ,o&o el oro *%e %nos los

-r#&eros en sal#r en +es-%és *%eron $ra1a:an+o ,on el

,o1re y ale,,#ones +e ,o1re ,o&o el 1ron,e +es-%és

s#"%#ó /#erro 2%e es %no +e los &a$er#ales &(s

res#s$en$es 2%e *%e ,%an+o se #n#,#ó $o+o lo +e los

&e$ales en el a>o o

os 2%e *%e A4C solo se

%$#l#)a1a las -#les +e los an#&ales y al"o+ón +es-%és

en el a>o as +e los an#&ales &(s a+elan$e se e&-e)ó

%$#l#)ar el ,a%,/o 2%e -rovenía +e %na -lan$a3 así s&o se +es,%1r#ó el ,a%,/o v%l,an#)a+o 2%e es 2%e

se %$#l#)a en las llan$as +e los a%$os +es-%és s#"%#eron

los -olí&eros ,o&o la 1a2%el#$a3 nylon3 -ol#,ar1ona$o3

-ol#és$er y -olí&eros +e al$as $e&-era$%ras4 O$ro +e


5/26

los "r%-os sería el +e los &a$er#ales ,o&-%es$os 2%e

*%e la &a+era y el s#"%#en$e *%e el -a-el o$ro

,o&-%es$o el /or"ón y ser&en $a&1#én es$as o$ros

&a$er#ales ,o&o la 01ra +e ,ar1ono3 01ra +e v#+r#o3,o&-%es$o &e$(l#,os y ,o&-%es$os ,er(,os4 El

l$#&o "r%-o es +e lo

,er(,os %nos +e los

-r#&eros *%e la -#e+ra y

síle8 2%e *%e &%y

#&-or$an$e -ara la

*a1r#,a,#ón +e

/erraen$as o$ro ser#a el

v#+r#o3 ,e&en$o3

re*ra,$ar#os3 -#ro ,er(,as

y ,er(,as $ena,es ,o&o -o+e&os o1servar /a1#+o

,a&1#os #&-or$an$es en los &a$er#ales +es+e los

-r#&eros a>os4


6/26

Enla,e a$ó,o

T#-os +e enla,e

7%e son los enla,es *%er$es o

-r#&ar#os4

• enla,e &e$(l#,o

• enla,e ,ovalen$e

• enla,e #ón#,o

O$ros serían los enla,es +é1#les o

se,%n+ar#os4

•

enla,e -or +#-olos -er&anen$es• enla,es -or +#-olos os,#lan$es

Enlace metálico

• Ca+a ($o&o ,e+e ele,$rones +e la l$#&a ,a-a

-ara *or&ar %na n%1e ele,$rón#,a3 +on+e los

ele,$rones son ,o&-ar$#+os #n+#s$#n$a&en$e -or

$o+os los ($o&os4• Enla,e no +#re,,#onal4

• Per$e la ,on+%,$#v#+a+ elé,$r#,a4

Enlace covalente


7/26

• Los ($o&os ,o&-ar$en los ele,$rones +e la l$#&a

,a-a ,on ($o&os ve,#nos4• Enla,e +#re,,#onal

Enlace iónico

• Un ($o&o ,e+e %n ele,$rón a %n ($o&o ve,#no

2%e lo a,e-$a4• Se *or&an -or la ,o&1#na,#ón +e %n ele&en$o

&%y ele,$ro-os#$#vo y o$ro &%y ele,$rone"a$#vo4• Se -ro+%,e %na a$ra,,#ón ele,$ros$($#,a en$re los

+os ele&en$os4• Enla,e no +#re,,#onal

Enlace por dipolos permanentes

D#-olo! %n &o&en$o +#-olar se +e0ne ,o&o el valor +e

la ,ar"a &%l$#-l#,an+o -or la +#s$an,#a +e se-ara,#ónen$re ,ar"ar -os#$#vas y ne"a$#vas4

• En el ,aso +e &olé,%las as#&é$r#,as se *or&a %n

+#-olo -er&anen$e 2%e -%e+e #n$era,,#onar ,on

o$ros +#-olos +e ,ara,$erís$#,as s#lares4

Enla,e -or +#-olos os,#lan$es

• A-are,en ,o&o ,onse,%en,#a +e %na

+es,o&-ensa,#ón +e las ,ar"as ele,$rón#,as

+en$ro +el ($o&o


8/26

En To+os los enla,es es$(n en los $#-os +e &a$er#al

,o&o el enla,e &e$(l#,os es$( ,o&-%es$o -or el

enla,e &e$(l#,o y ,ovalen$e3 los ,er(,os es el

enla,e #on#,e y ,ovalen$e y los -olí&eros es$( elenla,e ,ovalen$e4

Sol#+os Cr#s$al#nos

Es$a+o sol#+o

Dos $#-os +e +#s-os#,#ón!

Sol#+os or+ena+os 5,r#s$al#no6 y sol#+os +esor+ena+os

5a&or*o64

Solidos cristalinos (metales)

• se ,ara,$er#)an -or2%e los ($o&os se en,%en$ran

or+ena+os se"n leyes "eo&é$r#,as4• Las -os#,#ones +e los ($o&os "%ar+an ,#er$a

s#&e$ría4• -resen$a %na $e&-era$%ra +e *%s#ón ,ons$an$e4

Solidos amorfos (vidrios, platicos)

• Los ($o&os se +#s-onen al a)ar

• No e8#s$e s#&e$ría en las -os#,#ones +e los ($o&os• No -oseen %na $e&-era$%ra 0:a *%s#ón

Sistemas cristalinos


9/26

• Los ($o&os3 #ones o &olé,%las se re-#$en

-er#ó+#,a&en$e en las $res +#&ens#ones +el

es-a,#o o,%-an+o -os#,#ones +e0n#+as•

Co&o ,onse,%en,#a +e la +#s$r#1%,#ón #n$er#or3-oseen *or&a "eo&é$r#,a e8$er#or +e0n#+a• Un ,r#s$al es$( ,ons#+era+o ,o&o %n "r%-o +e

($o&os 2%e se re-#$en +e *or&a re"%lar -or $o+o

el ,%er-o4 En ,%al2%#er ,aso se ,onservan

+#s$an,#as y (n"%los4

Celda unidad

• La ,el+a %n#+a+ es la

-or,#ón &as s#&-le +e la

es$r%,$%ra ,r#s$al#na 2%e

,onserva las

,ara,$erís$#,as -r#n,#-ales

+e la s&a4• La ,el+a %n#+a+ es ,a-a)

+e re-ro+%,#r -or

$rasla,#ón $o+a la es$r%,$%ra ,r#s$al#na4• El $a&a>o y *or&a +e la ,el+#lla %n#+a+ -%e+e

es,r#1#rse &e+#an$e los -ar(&e$ros +e re+! $res

ve,$ores a313, $ los (n"%los a8#ales 334

Redes de bravías

• ;ay ,%a$ro $#-os 1(s#,os +e ,el+a! s#&-le3 ,en$ra

en el ,%er-o3 ,en$ra en las ,aras3 ,en$ra+a en la

1ase4


10/26

• Mo+#0,an+o los valores +e la ,ons$an$e +e re+ se

o1$#enen +#*eren$es s#s$e&as ,r#s$al#nos4• A%"%s$ 1ravías +e&os$ró 2%e


11/26

• Los ($o&os o,%-an los vér$#,es y el ,en$ro +e las

,aras +e %n ,%1o3 s#en+o $an"en$es a lo lar"o +e

las +#a"onales +e las ,aras4•

N%&ero +e ($o&os! 5


12/26

D#re,,#ones Planos En Cel+as C%1#,as

osiciones atómicas

• La -os#,#ón se +e$erna en *%n,#ón +e n%&ero

+e -ar(&e$ros +e re+ 2%e /ay 2%e &over en ,a+a

%na +e las ,oor+ena+as 83y3) -ara -asar +es+e el

or#"en /as$a el -%n$o +e ,%es$#ón• Las ,oor+ena+as +e -os#,#ón +e e8-resan ,o&o

$res +#s$an,#as se-aran+o ,a+a n&ero ,on

,o&as4

!irecciones cristalográ"cas


13/26

• Los ín+#,es +e las +#re,,#ones ,r#s$alo"r(0,as son

los ,o&-onen$es +e la ve,$or +#re,,#ón

+es,o&-%es$a so1re ,a+a e:e +e ,oor+ena+a y

re+%,#+a a &ín#&os en$eros4• El -ro,e+#en$o a se"%#r -ara +e$ernar las

+#re,,#ones ,r#s$alo"r(0,as es el s#"%#en$e!


14/26

• El -ro,e+#en$o a se"%#r -ara +e$ernar los

ín+#,es +e M#ller es el s#"%#en$e!


15/26

Cubica centrada en el cuerpo

no$a,#ón! CC4 *a,$or +e e&-a2%e$aen$o a$ó,o! =3

n%&ero +e ,oor+#na,#ón!

rela,#ón ar#s$aHra+#o! a= 4 R

raiz3

e:e&-los! .e3 3 Cr3 Mo3 '3 T#

Hexagonal compacta

no$a,#ón! ;C *a,$or +e e&-a2%e$aen$o a$ó,o! =3F n%&ero +e ,oor+#na,#ón!


16/26


17/26

($o&os3 en la rela,#ón ar#s$ara+#o #"%al se a-l#,a

el $eore&a +e P#$("oras -ero ? ve,es +es-e:an+o

la *or&%la y nos 2%e+a es$a *ór&%la aKFRHraí) • En la /e8a"onal ,o&-a,$a /a,e&os los s&o

$ene&os 8


18/26

($o&o $#ene 2%e #r arr#1a +e %n /%e,o /as$a *or&ar %n

$e$rae+ro ,on $o+as ,aras #"%ales o %n $e$rae+ro

-er*e,$o3 al *or&as los -lanos ,o&-a,$os +e la ,%1#,a

,en$ra en las ,aras3 son los &a$er#ales &(s +,$#les,o&o el oro3 -la$a y ní2%el4 En ,a&1#o ,on la

%exagonal compacta los ($o&os $#enen 2%e es$ar

%no so1re o$ro y se *or&a %na -#r(+e es,alona+a y

solo %n -lano ,o&-a,$o3 eso &a$er#al -%e+en $ener

%na &ín#&a +%,$#l#+a+3 1a:a -las$#,#+a+ ,o&o el

&a"nes#o y el )#n,4

De$erna,#ón De Las

Es$r%,$%ras Cr#s$al#nas! D#*ra,,#ón De Rayos

&a difracción es %n *enó&eno na$%ral 2%e o,%rre

,%an+o %na on+a ele,$ro&a"né$#,a #n,#+e so1re %n

o1s$(,%lo 2%e es$( se-ara+o -or %na +#s$an,#a +el

s&o or+en +e &a"n#$%+ 2%e la lon"#$%+ +e on+a +el


19/26

/as #n,#+en$e4 E:e&-lo3 re+e +e +#*ra,,#ón -ara la l%)

v#s#1le4 Las es$rías en la -la,a +e v#+r#o a,$an ,o&o

,en$ros +e +#s-ers#ón +e l%)4

&a le' de bragg

Des,r#1e la ,on+#,#ón +e +#*ra,,#ón4

nVK?+s#nW

Reglas de determinación de estructuras

cristalinas

S#n e&1ar"o3 -or ra)ones +e #n$er*eren,#a en$rera+#a,#ones +#*ra,$a+as +e +#s$#n$o or+en3 no $o+os los

-lanos son o1serva1les4

Planos o1serva1les en es$r%,$%ras ,%1#,as!

En la es$r%,$%ra C4C4 la s%&a +e los $res ín+#,es

+e M#ller son %n n%&ero -ar es +e,#r! /Q#K? n En la es$r%,$%ras C4C4C $o+os los ín+#,es /3Q3l son

-ares o #&-ares /3 Q3 lK ?n /3 Q3 lK? n <

Las es$r%,$%ras ,r#s$al#nas +e los &a$er#ales se -%e+en

+e$ernar &e+#an$e la %$#l#)a,#ón +e la +#*ra,,#ón +e

rayos 83 "ra,#as a la ley +e 1ra""4

De*e,$os En

Es$r%,$%ras

Cr#s$al#nas


20/26

Las es$r%,$%ras ,r#s$al#nas $#enen +e*e,$os +e

+#*eren$es $#-os!

P%n$%ales

L#neales In$erra,#ales En vol%&en

!efectos puntuales

a,an$es! a%sen,#a +e %n ($o&o en la es$r%,$%ra

,r#s$al#nas4

In$ers$#,#ales! ($o&os +el s&o % o$ro &a$er#al 2%eo,%-an %n /%e,o o #n$ers$#,#o4

!efectos lineales

D#slo,a,#ones! +e*e,$o l#neal o %n#+#&ens#onal

Son +os $#-os +e +#slo,a,#ones +e ,%>a3 /el#,o#+al y

$a4

!efectos interfaciales

Nor&al&en$e se-aran re"#ones +el &a$er#al 2%e

$#enen +#*eren$es es$r%,$%ras ,r#s$al#nas % or#en$a,#ón

,r#s$alo"r(0,a4

!efectos de volumen

Es$e se *or&a -or -oros "r#$as e #n,l%s#ones4


21/26

El D#a"ra&a Tens#ón De*or&a,#ón

Ensa'o de tracción

Es$e +#a"ra&a se e8-l#,a *(,#l&en$e s# lo %$#l#)a&os

,on %na &(2%#na +e ensayo3 la -r#&era re,$a 2 nos

*or&a la "r(0,a esa línea es la )ona el(s$#,a son

+e*or&a,#ón #ns$an$(neas la -en+#en$e se +enona

,o&o &ó+%lo +e o%n" EKrHE3 la $ens#ón &(8#&a

-ara 2%e se ,%&-la la elas$#,#+a+ 2%e es el lí$e

el(s$#,o3 -asan+o el l#$e el(s$#,o en$ra&os a la )ona

-l(s$#,a es$(n +e*or&a,#ones son -er&anen$es3 es$o

$#ene %n -%n$o #&-or$an$e 2%e se lla&a a res#s$en,#a a

la a$ra,,#ón3 -asan+o la -l(s$#,a el &a$er#al lle"a a la

*ra,$%ra an$es +e la *ra,$%ra se -resen$a la es$r#,,#ón

2%e el en ,%ellaen$o 2%e es la re+%,,#ón +e (rea4

Des-%és +e la *ra,$%ra se -resen$an +os -ro-#e+a+es

2%e son el alar"aen$o -ro-or,#onal3 la es$r#,,#ón +e

(rea y la $ena,#+a+4


22/26

Ensayo De Tra,,#ón

En es$e +#a"ra&a nos #n+#,a el es*%er)o l$#&o3

es*%er)o +e X%en,#a lí$e +e -ro-or,#onal#+a+4

Ta&1#én la re"#ón l#neal3 -las$#,#+a+ -er*e,$a o

X%en,#a3 en+%re,#en$o -or +e*or&a,#ón y la

es$r#,,#ón4


23/26

Es$r%,$%ras Cr#s$al#nas

Celdilla

S# &en$al&en$e 2%#$(ra&os3 %no a %no3 los ($o&os +e

%n ,r#s$al3 y &ar,(se&os ,on %n -%n$o el l%"ar 2%e

és$os o,%-a1an3 el res%l$a+o sería %na +#s$r#1%,#ón

-er#ó+#,a +e -%n$os en el es-a,#o 2%e se +enona

re+ es-a,#al4 C%al2%#er *ra"&en$o +e es$a re+ 2%e3 -or

$rasla,#ón en las $res +#re,,#ones +el es-a,#o3 -er$a

re-ro+%,#r la re+ ,o&-le$a se +enona ,el+#lla

%n#+a+ 5o ,el+#lla ele&en$al64

Sistemas cristalinos

Las ,r#s$alo"ra*ías /an +e&os$ra+o 2%e sólo e8#s$en

$#-os +e -ol#e+ros ,a-a,es +e rellenar3 -or re-e$#,#ón3

$o+o el es-a,#o! los +enona+os s#s$e&as ,r#s$al#nos4

Redes de bravías

a en el s#"lo I3 el *ís#,o *ran,és A4 9rava#s +e&os$ró2%e -ara ev#+en,#ar ,on ,lar#+a+ $o+as las s#&e$rías

-os#1les +e las re+es $r#+#&ens#onales son ne,esar#os

no 3 s#no


24/26

Estructuras típicas

La &ayoría +e los ele&en$os &e$(l#,os ,r#s$al#)a

s#"%#en+o n#,a&en$e $res $#-os +e es$r%,$%ras!

• C1#,a Cen$ra+a en el In$er#or 5CCI64

• C1#,a Cen$ra+a en las Caras 5CCC64

• ;e8a"onal Co&-a,$a 5;C64

En la 1#1l#o"ra*ía #n"lesa3 los a,rón#&os e&-lea+os

5es,r#$os #n+#s$#n$a&en$e en &ays,%las o ns,%las6

son 9CC3 +e 9o+yCen$ere+ C%1#,3 .CC3 +e .a,e

Cen$ere+ C%1#, y ;CP3 +e ;e8a"onal ClosePa,Qe+4

Cristales cerámicos

P%e+e +e,#rse 2%e los &a$er#ales ,er(,os res%l$an

+e la ,o&1#na,#ón +e ele&en$os &e$(l#,os y no

&e$(l#,os3 o 1#en3 e8,l%s#va&en$e +e no &e$(l#,os3 en

los 2%e -re+ona el enla,e #ón#,o o ,ovalen$e en$re

s%s ($o&os4Al #"%al 2%e los &e$ales3 las ,er(,as -%e+en ser

,r#s$al#nas o a&or*as3 a%n2%e la $en+en,#a /a,#a la

v#$r#0,a,#ón es &%,/o &ayor 2%e en los &e$ales4

En$re los ,er(,os -%e+en e8#s$#r &a$er#ales ,on

enla,eY

• P%ra&en$e ,ovalen$e3 ,o&o el +#a&an$e4• Mar,a+a&en$e #ón#,o3 ,o&o la sal ,o&n

5Z +e #on#,#+a+64


25/26

• Con %na "ra+a,#ón en$re #ón#,o y

,ovalen$e3 ,o&o es el ,aso +el arsen#%ro

+e "al#o4•

Con a&1os a la ve) 5enla,e $o63 ,o&oes el ,aso +e &%,/os s#l#,a$os4

Cristales moleculares

Los &a$er#ales &ole,%lares es$(n *or&a+os -or

&olé,%las #n+#v#+%ales 5"r%-os +e ($o&os %n#+os

&e+#an$e enla,es -r#&ar#os6 2%e se %nen en$re sí -or

*%er)as +e a$ra,,#ón +é1#les 5se,%n+ar#as64 A la

-res#ón y $e&-era$%ra a&1#en$e3 &%,/os +e ellos son

"ases ,o&o3 -or e:e&-lo3 el o8í"eno 5O?63 el +#ó8#+o

+e ,ar1ono 5CO?6 y el &e$ano 5C;F6[ o$ros son

lí2%#+os3 ,o&o el a"%a 5;?O63 el 1ro&o 59r?6 y el

e$anol 5C?;O6[ en$ras 2%e al"%nos o$ros3 *or&a+os

-or &olé,%las +e eleva+a &asa &ole,%lar3 ,o&o el

yo+o 5I?63 la sa,arosa 5C


26/26

Documents

RESUMEN DE VIDEOS.docx