Aula7Imperfeiesnosarranjosatmicoseinicos 20160417140552

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Imperfeições nos arranjos atômicos E IÔNICOS
UNIC – Universidade de Cuiabá
Professora: Maria do Socorro Araújo Teixeira
Interstícios
São pequenos espaços existentes entre os átomos de rede, nos quais é possível existir átomos menores.
A figura abaixo mostra espaços intersticiais nas estruturas CS, CCC e CFC.
DEFEITOS
Os arranjos dos átomos ou íons apresentam imperfeições que chamamos de defeitos, e afetam as propriedades dos materiais.
São três tipos básicos de imperfeições:
Defeitos pontuais;
Defeitos lineares ou discordâncias;
Defeitos superficiais.
São descontinuidades localizadas nos arranjos atômicos ou iônicos de uma estrutura cristalina. Fatores que afetam essas imperfeições:
Movimento dos átomos ou íons;
Aumento de energia decorrente de aquecimento ou durante o processamento do material;
Introdução de impurezas ou dopagem.
DEFEITOS PONTUAIS
O que são impurezas?
	São elementos ou compostos químicos que se originam de matérias primas ou do processamento.
O que são dopantes?
	São elementos ou compostos adicionados deliberadamente em concentrações conhecidas e em locais específicos da estrutura a fim de obter um efeito benéfico nas propriedades ou no processamento.
DEFEITOS PONTUAIS
Uma lacuna é produzida sempre que há falta de um átomo ou íon em seu local esperado da estrutura cristalina.
TIPOs de defeitos pontuais: 
1. LACUNAS ou vacância
Determinação do número de lacunas
Onde: 
Ocorre quando insere-se um átomo ou íon adicional em uma posição intersticial não ocupada.
2. defeitos Intersticiais
Ocorre quando um átomo ou íon é substituído por um tipo diferente de átomo ou íon.
3. defeitos substitucionais
É um par lacuna-interstício que se forma quando um íon salta de um ponto normal da rede para um espaço intersticial, deixando uma lacuna em seu lugar. Ocorre em metais e materiais com ligações covalentes.
4. defeito de frenkel
É um tipo de defeito exclusivo dos materiais iônicos, encontrado nos materiais cerâmicos.
5. defeito de schottky
As discordâncias são imperfeições lineares em cristais;
São introduzidas no cristal durante a solidificação do material ou quando o mesmo for deformado permanentemente;
Presentes em todos os materiais;
São úteis no entendimento da deformação e no aumento da resistência mecânica dos metais.
DEFEITOS lineares ou discordâncias
1. Discordância espiral
Três tipos de discordâncias
2. Discordância aresta
3. Discordância mista
A figura abaixo mostra as características espaciais das linhas de deslizamento, do plano de deslizamento e do vetor de Burgers para as discordâncias aresta e espiral.
Deslizamento
Deslizamento
É o processo pelo qual uma discordância se move e causa a deformação permanente de um material metálico.
O movimento de uma lagarta é análogo ao movimento de uma aresta.
Deslizamento
Deslizamento
São contornos de grãos ou planos cristalinos que dividem o material em regiões. Utiliza-se a técnica de microscopia óptica para observar as características microestruturais.
Defeitos superficiais
Essa equação relaciona o tamanho dos grãos com o limite de escoamento.
onde: 
σy é o limite de escoamento;
d é o diâmetro médio dos grãos;
σ0 e k são constantes do metal.
Equação de hall-petch
É uma das formas de se especificar o tamanho do grão. É determinado pela seguinte equação:
Um número ASTM elevado indica grande quantidade de grãos pequenos e está relacionado à elevada resistência mecânica de metais.
Número Astm 
Vamos supor que tenham sido contados 2 em uma micrografia obtida com um aumento de 250 vezes. Qual é o número ASTM do tamanho de grão?
Solução:
	Se tivermos um aumento de 250 x, com um aumento de 100 x, teremos:
Cálculo do Número Astm 
Ocorrem nos metais CFC, representam um erro na sequência de empilhamento dos planos. Em condições normais, ocorre uma sequência de empilhamento ABC ABC ABC em um cristal CFC perfeito.
Falhas de empilhamento
A macla é um plano em que ocorre um desarranjo específico, de tal modo que se forma uma imagem espelhada da estrutura cristalina.
maclas
maclas
maclas
FIM