Aula 061

Aula 06 – Ciências dos
Materiais
Estrutura Cristalinas dos Metais e
Defeitos – Parte I*

Figuras e estruturas dos defeitos baseadas na aula Profa Eleani Maria da Costa- DEM/PUCRS disponibilizada em rede virtual pública.

Fator de Empacotamento para um metal de raio r
N de átomos o por célula

• Cúbico simples:
FEA = 4/3πr3

como a=2r

FEA=0,52

1

FEA=0,68

2

FEA=0,74

4

a3
• Cúbico de Corpo Centrado:
FEA = 4/3πr3

como a=4r/√3

a3
• Cúbico de Face Centrada:
FEA = 4/3πr3 a3 como a=2r/√2

Cálculo da densidade teórica de um sólido metálico ρ = nPA
VCNA
Onde: n= número de átomos por célula unitária
PA= peso atômico
VC= volume da célula unitária
NA = número de Avogrado (6,02x10 23)

Exercícios
• Calcule o raio de um átomo de tântalo sabendo que o Ta possui uma estrutura cristalina CCC, uma massa específica
(densidade)
de
16,6g/cm3 e um peso atômico de 180,9 g/mol. Exercícios
• O Nióbio possui um raio atômico de 0,143 nm e uma massa específica de 8,57g/cm 3.
Determine se ele possui uma estrutura cristalina CFC ou CCC.
Peso atômico
=92,9g/mol.

ρ = nPA
VCNA

Exercícios
• O raio atômico do Pb vale 0,175nm, calcule o volume de sua célula unitária em m3 sabendo que o Pb apresenta estrutura cristalina CFC.

Defeitos Cristalinos – o que é um defeito? Devem ser evitados?
• - Defeitos pontuais
• - Defeitos de linha
(discordâncias)
• - Defeitos de interface
(grão e maclas)
• - Defeitos volumétricos
(inclusões, precipitados)

• É uma imperfeição no arranjo periódico regular dos átomos em um cristal.
• Podem envolver uma irregularidade na posição dos átomos e no tipo de átomos
• O tipo e o número de defeitos dependem:
- da constituição química do material
- das circunstâncias sob as quais o material é processado.

Tipos de Defeitos: classificados de acordo com sua geometria ou dimensões

• Defeitos Pontuais

associados c/ 1 ou 2 posições atômicas

•
• Defeitos lineares

uma dimensão

• Defeitos planos ou interfaciais (fronteiras) duas dimensões
• Defeitos volumétricos