→ Soluções sólidas As soluções sólidas são formadas apenas por solutos e solventes sólidos. No cotidiano, os principais exemplos desse tipo de solução são as ligas metálicas. A medalha a seguir, por exemplo, foi produzida com a liga de bronze, que é uma mistura de aspecto homogêneo formada por estanho e cobre.
Tipos de soluções sólidas: intersticial e substitucional Tipos de soluções sólidas: intersticial e substitucional. Intersticial – um átomo ocupa o espaço existente (interstícios) entre os átomos maiores. Substitucional- um átomo substitui outro tipo de átomo na rede cristalina.
Soluções sólidas substitucionais Ocorrem quando o soluto ocupa os mesmos sítios que o solvente no reticulado cristalino. Exemplos de soluções sólidas substitucionais são as ligas de bronze (cobre/estanho) e latão (cobre/zinco).
Imperfeições nos sólidos
Defeitos pontuais são defeitos que ocorrem somente em ou entorno de um único ponto de retículo. Eles não são se estendem no espaço de qualquer dimensão.
Defeitos pontuais: (a) vacância, (b) átomo intersticial, (c) átomo substitucional pequeno, (d) átomo substitucional grande, (e) Defeito Frenkel, (f) Defeito Schottky. cristalina. ∎ Metais e Ligas: – vacâncias são introduzidas durante a solidificação, em altas temperaturas, devido a perda de radiação.
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.
Classificação dos defeitos cristalinos: ... 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.
Uma discordância é um defeito cristalino linear no qual diversos átomos estão desalinhados e consequentemente provocam uma distorção na estrutura cristalina. ... A habilidade de um metal para se deformar plasticamente depende da habilidade das discordância para se moverem.
Defeitos volumétricos (defeitos tridimensionais): poros, trincas e inclusões. Lacuna (“vacancy”): ausência de um átomo em um ponto do reticulado cristalino. Podem ser formadas durante a solidificação ou como resultado de vibrações atômicas. Existe uma concentração de equilíbrio de lacunas.
DEFEITOS DE LINHA Os defeitos lineares ou discordâncias têm a extensão de uma linha (uma dimensão) em torno da qual alguns átomos estão desalinhados, separando a região perfeita da região deformada do material, podendo ter origem térmica, mecânica e supersaturação de defeitos pontuais.
Defeitos puntiformes Auto-intersticial: é um átomo que ocupa um interstício da estrutura cristalina. Os auto-intersticiais causam uma grande distorção do reticulado cristalino a sua volta.
Contorno de grão é um defeito que causa um empacotamento atômico menos eficiente, que favorece a difusão e a nucleação de novas fases, mas que dificulta o movimento das discordâncias, e por isso quando maior ele for, maior é a resistência do material.
Envolvem fronteiras (defeitos em duas dimensões) e normalmente separam regiões dos materiais de diferentes estruturas cristalinas ou orientações cristalográficas 10). Por que a superfície externa de um material é considerada um defeito interfacial? Porque na superfície os átomos não estão completamente ligados.
Um conjunto de células unitárias forma o cristal com contornos geométricos, o qual, ao adquirir os contornos irregulares, devido aos pontos de contato de cada conjunto, passa a chamar-se grão. Esses grãos são ligados entre si por uma película que não é mais considerada cristalina, como se verá mais adiante.
Tamanho dos grãos refere-se às dimensões físicas das partículas de uma rocha ou de um outro sólido e podem variar de extremamente pequeno (partículas coloidais), até maiores como argila, silte, areia, cascalho, matacão e rochas.
A importância das estruturas cristalinas em materiais metálicos usados na engenharia se deve ao fato de propriedades como dureza, ductilidade, resistência à tração estarem intimamente ligados ao tipo de estrutura.