Ciencias dos Materiais defeitos cristalinos

Ciências dos Materiais

Imperfeições Estruturais - Definição
Os defeitos cristalinos são imperfeições que ocorrem no arranjo periódico regular dos átomos em um cristal.

Márcia Rocha

Podem envolver irregularidades:
Na “posição dos átomos”.
No “tipo de átomos”.
O tipo e o número de defeitos dependem: do material da “história” de processamento do material. do meio ambiente.

Imperfeições Cristalinas
Todo Cristal exibe defeitos.
Quantidade e tipo de imperfeições depende da forma que o cristal foi formado.
Defeitos modificam o comportamento do material:

Márcia Rocha

Mecânico
Elétrico
Químico
Ótico

Profª Márcia Rocha

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Comportamento ótico de três estruturas de Al2O3
A figura abaixo apresenta três formas de disco delgado produzidas de um mesmo material (Al2O3) colocadas sobre material impresso. A propriedade ótica transmitância das três amostras são diferentes. As amostras são produzidas de óxido de alumínio, porém, a da esquerda é um monocristal perfeito. A amostra do centro é composta por inúmeros monocristais, a fronteira entre estes cristais (contornos de grão) torna a luz difusa, porém translúcida. A amostra da direita apresenta além de inúmeros monocristais apresenta porosidade, tornado-a opaca a luz.
Material policristalino e altamente denso (sem poros). Translúcido

Material policristalino com ~5% de porosidade. Opaco

Márcia Rocha

Material monocristalino (safira) .
Transparente

Imperfeições Estruturais - Defeitos

Márcia Rocha

Através da introdução de defeitos, controlando o número e o arranjo destes, é possível desenvolver novos materiais com as características desejadas.
Exemplo:
Dopagem em semicondutores: As imperfeições são criadas para alterar o tipo de condutividade em determinadas regiões do material.

Profª Márcia Rocha

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Tipos de defeitos

Márcia Rocha

Todos os cristais reais apresentam inúmeros defeitos,