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Imperfeições cristalinas ou defeitos são irregularidades no arranjo periódico dos átomos em um cristal.
Todos os materiais contêm grande número de uma variedade de defeitos ou imperfeições.
A quantidade e tipo das imperfeições depende da forma como o cristal foi formado.
A classificação das imperfeições cristalinas é feita frequentemente de acordo com a geometria ou dimensão do defeito. NÃO EXISTEM ESTRUTURAS CRISTALINAS PERFEITAS.
IMPERFEIÇÕES CRISTALINAS
ALGUNS TIPOS DE IMPERFEIÇÕES CRISTALINAS EM
METAIS
Pontuais: Lacunas e auto-intersticiais; Impurezas
Lineares: Discordâncias
De Superfície: Contornos de grão; Contornos de macla; Falhas de empilhamento
De volume: Inclusões; Precipitados; Porosidade
DEFEITOS PONTUAIS – LACUNAS E AUTO-INTERSTICIAIS
LACUNAS E AUTO-INTERSTICIAIS
LACUNA: ou sítio vago na rede cristalina. Uma posição que normalmente deveria estar ocupada está com um átomo faltando. AUTO-INTERSTICIAL: é um átomo do cristal que se encontra comprimido no interior de um interstício (um pequeno espaço vazio que sob circunstâncias ordinárias não é ocupado).
DEFEITOS PONTUAIS – LACUNAS E AUTO-INTERSTICIAIS
O número de lacunas (ou vazios) em equilíbrio no material é função da temperatura.
N v = Ne
Q
− v
kT
Nv = Número de lacunas ou vazios
N = Número de posições atômicas
Qv = Energia de ativação
T = Temperatura absoluta [Kelvin] k = Constante de Boltzman= 1,38x10-23 J/át.K = 8,62x10-5 ev/át.K
O número de vazios aumenta exponencialmente quando aumenta-se a temperatura.
DEFEITOS PONTUAIS – LACUNAS E AUTO-INTERSTICIAIS
Exemplo de cálculo do número de lacunas
Calcule o número de lacunas ou vazios em equilíbrio (em vazios atômicos por metro cúbico) de cobre a uma temperatura de
1000ºC. A energia para a formação de um vazio é de 0,9 eV/átomo. O peso atômico e a massa específica a 1000ºC para o cobre são de 63,5 g/mol e 8,4 g/cm3, respectivamente. A