Introdução a Ciencia dos Materiais

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA – UFPB
CENTRO DE TECNOLOGIA – DEPARATAMENTO DE
ENGENHARIA DE MATERIAIS

Imperfeições nos Sólidos
Professor: Ramon Torquato

Roteiro de aula
1

2

Defeitos Pontuais

•

Lacunas e autointersticiais; •

Impurezas nos sólidos;

•

Estruturas Amorfas;

Imperfeições diversas
•

Discordâncias;

•

Defeitos Interfaciais;

•

Defeitos volumétricos;

2

Defeitos Pontuais
 Defeitos cristalinos – Designamos uma irregularidade na rede cristalina com uma ou mais das suas dimensões na ordem do diâmetro atômico.
 Defeitos pontuais

𝑁𝑙 = número de lacunas em equilíbrio
Autointersticial

N = número total de sítios atômicos

𝑄

𝑁𝑙 = 𝑁 exp(− 𝑘𝑇𝑙 )
Lacuna

k = cosnstante de Boltzmann
𝑄𝑙 = energia necessária para formação de uma lacuna
T = temperatura em Kelvin

O número de lacunas aumenta exponencialmente em função da temperatura, isto é, a medida que a temperatura aumenta a quantidade de lacunas também aumenta.

3

Defeitos Pontuais
 Impurezas nos sólidos – Um metal formado apenas por um tipo de átomo é simplesmente impossível, impurezas ou átomos diferentes estarão presentes e alguns existirão como defeitos pontuais nos cristais.
 Soluções Sólidas – Defeitos pontuais, devido a presença de impurezas, são encontrados nas soluções sólidas podendo ser de dois tipos: substitucional e intersticial.  Substituicional
1. Fator do tamanho atômico;
2. Estrutura cristalina;
3. Eletronegatividade;
4. Valências.
 Intersticiais – Os átomos os espaços vazios ou interstícios entre os átomos
Hospedeiros.

Exemplo: A prata de lei é uma liga composta por 92,55 de Ag e 7,5% de Cu, com finalidade de aumentar a dureza.
4

Defeitos Pontuais
 Frenkel - Quando um íon sai da sua posição normal e vai para um interstício.

Defeito pontual Frenkel

Defeito pontual Schottky

A eletroneutralidade é mantida, assim, os defeitos não ocorrem sozinhos.
 Schottky -