Imperfeições nos sólidos - Cap 4 Callister

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Imperfeições nos sólidos
	Todos os materiais contêm grandes números de uma variedade de defeitos ou imperfeições. A classificação de imperfeições cristalinas é feita com frequência de acordo com a geometria ou com a dimensionalidade do efeito. Algumas imperfeições que podem ser listadas são:
· Defeitos pontuais: aqueles associados a uma ou duas posições atômicas;
· Defeitos lineares: ou unidimensionais;
· Defeitos interfaciais: ou contornos, que são bidimensionais.
Lacunas e autointersticiais
	O defeito pontual mais simples é a lacuna, ou um sítio vago na rede cristalina, que normalmente deveria estar ocupado, mas apresenta a falta de um átomo. Todos os sólidos cristalinos contêm essas lacunas, sendo impossível a criação de um material livre desse defeito. O número de lacunas aumenta exponencialmente em função da temperatura. 
	Um autointersticial é um átomo do cristal que se encontra comprimido em um sítio intersticial, que é um pequeno espaço vazio que sob circunstâncias normais não estaria ocupado. Nos metais, esse defeito introduz distorções relativamente grandes em sua vizinhança na rede cristalina, pois o átomo é substancialmente maior que a posição intersticial.
Impurezas nos sólidos
	Impurezas estarão sempre presentes e alguns existirão como defeitos pontuais nos cristais. A maioria dos metais mais familiares não são altamente puros, ao invés disso, eles são ligas, em que intencionalmente foram adicionados átomos de impureza, conferindo características específicas.
	Adição de átomos de impureza a um metal, resultará na formação de uma solução sólida ou de uma nova segunda fase, dependendo dos tipos de impurezas e de suas concentrações. Alguns termos relacionados às impurezas e às soluções sólidas merecem menção.
· Solvente: representa o elemento ou composto que está presente em maior quantidade;
· Soluto: elemento ou composto que está presente em menor concentração.
Soluções sólidas
	Ocorre quando átomos de soluto são adicionados sem a formação de uma nova estrutura. Uma solução sólida é homogênea em termos de sua composição, os átomos de impurezas estão distribuídos aleatoriamente e uniformemente no sólido.
	Defeitos pontuais devido à presença de impurezas podem ser de dois tipos: substitucional e intersticial. No primeiro caso os átomos de impurezas repõem ou substituem os átomos hospedeiros. Um exemplo de solução sólida substitucional é do cobre e o níquel. Soluções sólidas intersticiais: os átomos de impureza preenchem o vazio (interstícios) entre os átomos hospedeiros. Metais que possuem fator de empacotamento menor, apresentam posições intersticiais relativamente pequenas. Os átomos de impurezas geram deformações na rede dos átomos hospedeiros adjacentes. Exemplo: ferro e carbono.
Discordâncias – defeitos lineares
	As discordâncias são defeitos lineares ou unidimensionais em torno do qual alguns átomos estão desalinhados. Alguns tipos de defeitos lineares:
· Discordância aresta: presença de uma porção extra de um plano de átomos, ou semiplano, cuja aresta termina no interior do cristal, efeito linear que fica centralizado sobre a linha definida ao longo da extremidade do semiplano extra de átomos, essa extremidade é definida como linha da discordância. Átomos acima dessa linha estão comprimidos, enquanto os átomos abaixo estão afastados.
· Discordância espiral: consequência da tensão cisalhante que é aplicada para produzir a distorção. A região anterior superior ao cristal é deslocada uma distância atômica para a direita em relação à porção inferior.
· Discordâncias mistas: combinação das três discordâncias.
· Vetor Burgers: a magnitude e a direção da distorção da rede associada a uma discordância são expressas em termos desse vetor.
Defeitos interfaciais
	Contornos que possuem duas dimensões e que normalmente separam regiões dos materiais que possuem estruturas ou orientações cristalográficas diferentes.
· Superfícies externas: Contorno ao longo da qual termina a estrutura do cristal. 
· Contorno de grão: contorno que separa dois pequenos grãos ou cristais com diferentes orientações cristalográficas nos materiais policristalinos. 
· Contornos de fase: Existem em materiais multifásicos, nos quais há uma fase diferente em cada lado do contorno. Desempenham papel importante na determinação das características mecânicas de algumas ligas metálicas multifásicas.
· Contornos de Macla: Contorno através do qual existe uma específica simetria em espelho da rede cristalina, isto é, os átomos no outro lado do contorno estão localizados em posições de imagem em espelho em relação aos átomos no outro lado do contorno.