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Ciência dos Materiais
Imperfeições em Sólidos

Prof. Jania Betania A da Silva

O que é um defeito? Defeitos Cristalinos
• É uma imperfeição no arranjo periódico regular dos átomos em um cristal;
• Podem envolver uma irregularidade posição dos átomos e no tipo de átomos;

na

• O tipo e o número de defeitos dependem:
- constituição química do material;
- circunstâncias sob as quais o material é processado. Tipos de Defeitos Cristalinos
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Defeitos pontuais
Defeitos de linha - (discordâncias)
Defeitos de interface - (grão e maclas)
Defeitos volumétricos (inclusões, precipitados)

Classificados dos tipos de defeitos acordo com sua geometria ou dimensões
• Defeitos Pontuais - associados com 1 ou 2 posições atômicas;
• Defeitos lineares - uma dimensão;
• Defeitos planos ou interfaciais (fronteiras) - duas dimensões;
• Defeitos volumétricos - três dimensões;

Defeitos

indesejáveis?
DEFEITOS

INTRODUÇÃO
SELETIVA

CONTROLE
DO NÚMERO

ARRANJO

Permite desenhar e criar novos materiais com a combinação desejada de propriedades

Exemplos: defeitos desejáveis (provocados)
O processo de dopagem em semicondutores:
- mudança no tipo de condutividade
A deformação mecânica dos materiais: promove a formação de imperfeições: -

geram um aumento na resistência mecânica encruamento): Wiskers de ferro (sem imperfeições do tipo discordâncias):
- resistência maior que 70GPa
- ferro comum resistência 270MPa.

(processo

Imperfeições cristalinas - Defeitos Pontuais
• Envolve a falta de um átomo. • São formados durante a solidificação do cristal ou como resultado das vibrações atômicas (os átomos deslocam-se de suas posições normais).

Ocorrem em sólidos iônicos

Defeito Pontual: vacâncias ou vazios
• O número de vacâncias aumenta exponencialmente com a temperatura;
Nv= N exp (-Qv/KT) lacunas/m3
Nv= número de vacâncias
N= número total de sítios por unidade de volume
Qv= energia requerida