Defeitos pontuais: (a) vacância, (b) átomo intersticial, (c) átomo substitucional pequeno, (d) átomo substitucional grande, (e) Defeito Frenkel, (f) Defeito Schottky.
Os defeitos pontuais são aqueles associados a uma ou duas posições atômicas e podem se apresentar na forma de lacuna e autointersticiais ou impurezas. Lacunas são sítios vagos na rede cristalina em lugares que normalmente seriam ocupados por átomos.
Existem duas maneiras principais para a criação de defeitos de ponto (ou pontuais) nos sólidos iônicos sem que haja desequilíbrio de carga:a dos vazios correlacionados ou defeitos de Schottky (esquerda)a dos grupos vazios-intersticiais ou defeitos de Frenkel (direita)
Defeitos Pontuais: Irregularidades que se estedem somente sobre alguns átomos (adimensional) Defeitos Lineares: Irregularidades que se estedem através de uma única fileira de átomos (unidimensional) Defeitos Planares: Irregularidades que se estedem através de um plano de átomos (bidimensional)
Estes defeitos incluem: • superfícies externas; Page 11 153 • contornos de fase; • contorno de grão; • contornos de macla; • defeitos de empilhamento.
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Podem ser formadas durante a solidificação ou como resultado de vibrações atômicas. Existe uma concentração de equilíbrio de lacunas. Auto-intersticial: é um átomo que ocupa um interstício da estrutura cristalina. Os defeitos auto-intersticiais causam uma grande distorção do reticulado cristalino a sua volta.
As imperfeições presentes em estruturas cristalinas podem ser de três tipos básicos, quais sejam: defeitos pontuais, defeitos em linha e defeitos de superficie.
Os defeitos lineares são associados principalmente à deformação mecânica. A presença deste defeito é a responsável pela deformação, falha e ruptura dos materiais. Existem dois tipos de principais de discordâncias: Discordância em cunha ou de aresta.
Defeitos Pontuais: irregularidades que se estendem sobre somente alguns átomos (0-D)Defeitos Lineares: irregularidades que se estendem através de uma única fileira de átomos (1-D)Defeitos Planares: irregularidades que se estendem através de um plano de átomos (2-D)
Defeitos superficiais são os contornos que separam o material em regiões, cada região possuindo a mesma estrutura cristalina, mas orientação diferente.
Defeitos pontuais: Vacâncias ou lacunas: é a falta de um átomo na rede cristalina, pode resultar no empacotamento imperfeito na solidificação inicial. Defeito intersticial: quando um átomo é abrigado por uma estrutura cristalina, principalmente se esta tiver um baixo fator de empacotamento.
Existem, ao todo, 5 mecanismos de endurecimento: encruamento, refinamento de grão, soluções sólidas, segunda fase e transformação de fase.
Os defeitos volumétricos possuem dimensões tridimensionais, são eles: poros, trincas, partículas de segunda fase (precipitados e inclusões).
Defeitos substitucionais são impurezas que ocupam posições no lugar de alguns átomos no metal. Essas impurezas normalmente são adicionadas intencionalmente para que as ligas metálicas tenham as características desejadas. Os materiais nunca são 100% puros.
Defeitos bidimensionais (fronteiras entre duas regiões com diferentes estruturas cristalinas ou diferentes orientações cristalográficas): contornos de grão, interfaces, superfícies livres, contornos de macla, defeitos de empilhamento. Defeitos volumétricos (defeitos tridimensionais): poros, trincas e inclusões.
O defeito de Schottky ocorre em materiais Cerâmicos do tipo AX, e consiste de um vazio de um cátion e de um ânion. Uma vez que cátions e ânions apresentam a mesma carga, a neutralidade de carga do cristal é mantida.
Defeitos planares (interfaciais) : superfícies externas, contornos de grãos, contornos de macla, contornos de fase, falha de empilhamento. Estes defeitos são bidimensionais e separam os constituintes dos materiais que têm diferentes orientações cristalográficas e/ou diferentes estruturas cristalinas.
Defeitos bidimensionais (fronteiras entre duas regiões com diferentes estruturas cristalinas ou diferentes orientações cristalográficas): contornos de grão, interfaces, superfícies livres, contornos de macla, defeitos de empilhamento. Defeitos volumétricos (defeitos tridimensionais): poros, trincas e inclusões.
Q: 11) O que são os defeitos de falha de empilhamento e como surgem? As falhas de empilhamento ocorrem quando uma seqüência no empilhamento de planos é alterada, como resultado da deformação plástica ou de tratamento térmico. Na estrutura CFC, a seqüência de empilhamento é do tipo ABCABCABC.
Uma discordância é um defeito cristalino linear no qual diversos átomos estão desalinhados e consequentemente provocam uma distorção na estrutura cristalina. Toda a teoria de deformação plástica e endurecimento de metais é fundamentada na movimentação de discordâncias.
As imperfeições ou defeitos cristalinos são classificadas de acordo com a sua dimensionalidade, sendo eles: • Defeitos pontuais: não possuem dimensionalidade o Ex: vacâncias, interstícios e impurezas. Defeitos lineares: possuem uma dimensão o Ex: discordância em linha (cunha) ou em hélice.
Na metalurgia, grão (do termo latino granu) é um cristal isolado na matéria em estado sólido. O tamanho do grão é um fator importante para avaliar as propriedades mecânicas de um material policristalino, em especial a dureza, a resistência à corrosão e o limite de escoamento.
Contorno de grão é uma região que separa dois ou mais cristais com orientações cristalográficas diferentes. Nessa região os átomos não estão a mesma distancia uns dos outros. Essas diferenças de distancias geram tensões, assim os contornos de grãos são regiões de maior energia.
5-Explique como os defeitos cristalinos contribuem para a difusão Os vazios (defeito cristalino) existem em todos materiais, sendo considerado intrínseco ao material e exercem papel importante na difusão atômica e nas transformações de fases, uma vez que a maioria das propriedades dos materiais é influenciada pela ...
Os contornos dos grãos podem ser considerados como uma região conturbada do reticulado, com espessura de apenas alguns diâmetros atômicos. A deformação, quando aplicada nos metais policristalinos, ocorre no interior dos grãos, ao passar de um grão para outro, a orientação cristalográfica muda abruptamente.
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