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Conceitos fundamentais da estrutura cristalina - Resumo

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Ciência dos Materiais - Resumo
CONCEITOS FUNDAMENTAIS DA
ESTRUTURA CRISTALINA
Materiais cristalinos
Os materiais cristalinos são materiais composto por uma estrutura onde oco rre
uma disposição regular e repetitiva de átomos. Este arranjo repetitivo é de longo
alcance, e, ele é o motivo principal das propriedades macroscópicas do material. Como
regra geral, materiais metálicos e cerâmicos apresentam um alto grau de cristalinidade.
Materiais vítreos e polímeros geralmente não são cristalinos. Dizemos então que estes
materiais são amorfos.
Estrutura cristalina e célula unitária
Estas repetições dos arranjos cristalinos possíveis são o que chamamos de
estrutura cristalina. A menor repetição possível de uma estrutura cristalina é chamada
de célula unitária. Existem vários tipos de células unitárias sob os quais os materiais
cristalinos se agrupam.
Fator de empacotamento atômico - FEA
O fator de empacotamento atômico FEA é uma fórmula que demonstra o quão
compacto é uma célula unitária. Este fator é muito importante pois ele é de extrema
importância na definição das propriedades macroscópicas do material, como a massa
específica por exemplo. Este cálculo é feito através da seguinte fórmula:
unitáriacélula
total
unitáriacélula
átomos
V
V
FEA

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A célula unitária cúbica simples
A célula unitária mais simples possível é a cúbica simples. Neste arranjo atômico
tem-se quatro átomos, um em cada vértice do cubo, como mostrado na Figura 1:
Figura 1: Representação esquemática de uma célula unitária cúbica simples.
Fonte: Autor
Observe que nesta célula u nitária o corre 1 átomo por célula unitária, e temos a
seguinte relação entre o parâmetro de rede e o raio atômico dos átomos nos vértices:
Ra 2
Desta fórmula, encontramos que o FEA é de 0,52 para esta célula unitária.