Imperfecciones Cristalinas

Defectos en la red cristalina

   En realidad, no existen cristales perfectos pues contienen varios tipos de defectos que afectan a muchas de las propiedades físicas y mecánicas, que a su vez afectan a muchas propiedades importantes de los materiales para la ingeniería, como la conformación en frío de aleaciones, la conductividad eléctrica de semiconductores, la velocidad de migración de los átomos en aleaciones y corrosión. 

  Todas las redes cristalinas reales contienen imperfecciones, las cuales pueden ser puntuales, ocurriendo en un solo punto de la red; lineales, ocurriendo a lo largo de una fila de átomos; o defectos planos, ocurriendo en un plano 2D de la red. 

Imperfecciones puntuales

   Son discontinuidades de la red que involucran uno o varios átomos. Estos defectos pueden ser generados en el material mediante el movimiento de los átomos al ganar energía por calentamiento durante el procesamiento del material; introducción de impurezas o intencionalmente a través de aleaciones.

Vacancias 

  Se producen durante la solidificación a altas temperaturas o como consecuencia por daños de radiación. Principalmente ocurre esta imperfección debido a las temperaturas.

Intersticiales 

  Se produce al insertar un átomo adicional en una posición normalmente desocupada dentro de la estructura cristalina.

Sustitucional

  Se produce al remplazar un átomo por otro distinto. 

Imperfecciones lineales

   Se refiere al cambio abrupto en una estructura ordenada de átomos a lo largo de una línea llamada “línea de dislocación”. Estos defectos ocurren en su mayoría durante deformaciones permanentes (deformación plástica) e influyen fuertemente en las propiedades mecánicas del material.

Dislocación de arista 

  Es un defecto en el cual un semiplano adicional de átomos es introducido en medio de un cristal, distorsionando los átomos más cercanos.  

Dislocación helicoidal 

  Esta dislocación es difícil de visualizar. Imagina que se corta un cristal perfecto parcialmente, después se le aplica un esfuerzo cortante que causa un deslizamiento de los planos cristalinos generando una deformación permanente.

Dislocación mixta

·         Son dislocaciones que tienen componentes de las dislocaciones descritos en los puntos anteriores. La realidad es que, en la mayoría de los cristales, no se encontrarán dislocaciones puramente de arista o puramente helicoidales si no una mezcla de los dos.