ATIVIDADE PRATICA 1 ESTRUTURAS CRISTALINAS E CARACTERIZAÇÃO

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
CENTRO DE ENGENHARIA, MODELAGEM E
CIÊNCIAS SOCIAIS APLICADAS
MATERIAIS E SUAS PROPRIEDADES (EST006-17)
ATIVIDADE PRÁTICA 1 – ESTRUTURAS
CRISTALINAS E CARACTERIZAÇÃO.
VANESSA SOARES DA SILVA, RA 11201921370.
Segundo Quadrimestre de 2022
Identificação de estruturas cristalinas por difração de raios X
1. Material: Metal com estrutura cúbica
2. Comprimento de onda utilizado: λ = 0,154184 nm
3. Dados de posição angular 2q e intensidade:
Tabela 1 - Dados de posição angular e intensidade
4. Normalizar os dados de intensidade: o pico mais intenso representa 100%, os demais
estão relacionados com esse valor
Com as informações obtidas na Tabela 1 é possível se calcular a Intensidade Relativa
(IR%) e assim normalizar os dados de acordo com o maior pico de intensidade que no caso
é, fazendo o seguinte cálculo:
Assim, concluindo esse cálculo para todas as intensidades chegamos a esses resultados:
Tabela 2 - Normalização dos dados
5. Calcular a distância interplanar dhkl para cada ângulo de difração (posição), que
corresponde a um plano com determinada densidade atômica
Para calcularmos a distância interplanar de cada pico, devemos lembrar a seguinte
equação:
Assim para calcularmos dhkl precisaremos também calcular senθ, já que o λ nos foi
fornecido (λ = 0,154184 nm). Segue abaixo tabela com os cálculos:
Tabela 3 - Cálculo do espaçamento interplanar dhkl
6. Determinar o tipo de estrutura cúbica, a partir da relação sen2qθ/(h2 + k2 + l2) =
constante.
Após isso, para se determinar o tipo de estrutura cúbica(simples, corpo centrado ou face
centrada) foi calculada a divisão de sen² θ pelo conjunto de soma S=h²+l²+k² de cada tipo
de estrutura cúbica. Afim de encontrar aquela onde o senθ/S é constante, segue abaixo a
tabela com resultados:
Tabela 4 - Cálculo para definir a estrutura cristalina
Com os resultados obtidos conseguimos definir que a estrutura em questão é a CFC pois foi
a que apresentou valores constantes.
7. Relacionar os planos (índices de Miller) com os picos de difração observados no
difratograma
Nas estruturas cristalinas de configuração CFC (cúbico de Face Centrada) os picos
correspondem aos planos onde a estrutura (S= h 2+ k 2+ l 2) é igual a 3; 4; 8; 11; 12; 16.
Assim os planos que vão corresponder são: (111)(200)(220)(222)(311)(400). E cada pico no
gráfico corresponde a um desses planos sucessivamente.
Tabela 5 - Difratograma com os respectivos valores de índice de Miller identificados nos
picos
8. Calcular o parâmetro de rede para cada distância interplanar, sua média e seu desvio
padrão.
Para calcular o parâmetro de rede temos que:
Logo, para encontrarmos o parâmetro de rede isolamos o ‘a’:
Os resultados obtidos seguem na tabela abaixo:
Tabela 6 - Cálculo de Parâmetro de Rede
9. Desenhar a estrutura cristalina com as posições dos átomos
Figura 1 - Estrutura cristalina Cúbica de Face Centrada
10. Na estrutura, representar os planos relacionados com os 2 picos de difração de maior
intensidade.
Figura 2 - Representação da Estrutura e Planos dos Picos de maior Intensidade.