7 de octubre de 2014

Redes cristalinas de los metales

En los metales los átomos se ordenan formando redes tridimensionales, ocupando posiciones de equilibrio en los vértices de determinadas formas geométricas. A la agrupación elemental de átomos se la conoce como celda unitaria, y a la agrupación de éstas formaciones se las denomina redes cristalinas y se definen en cristalografía por tres vectores concurrentes en un origen y los tres ángulos que forman éstos entre ellos.

Los metales de uso industrial más frecuente cristalizan en tres redes:
- Red cúbica centrada (c.c.): hierro alfa, cromo, titanio, molibdeno, etc.
- Red cúbica de caras centradas (c.c.c.): hierro gamma, cobre, aluminio, oro, plomo, níquel, etc.
- Red hexagonal compacta (e.c.): magnesio, cinc, cadmio, etc.

También se emplea la abreviatura inglesa para designar las redes cristalinas:
-Red cúbica centrada BCC.
-Red cúbica de caras centradas FCC.
-Red hexagonal compacta HCP.


RED CÚBICA CENTRADA: los átomos se hallan dispuestos en los vértices y en el centro del cubo.
-Átomos por celdilla: 2 (1 en el centro más otro que comparte con los ocho vértices).
-Indice de coordinación: 8 átomos (el átomo central equidista de los 8 vértices).
-Arista de la celda unitaria: a = 4r/√3
-Factor de empaquetamiento: 0,68 (el 68% del volumen de la celda unitaria está ocupada por átomos).


Ver animación sobre la red BCC

RED CÚBICA CENTRADA EN LAS CARAS: los átomos están dispuestos en los vértices y en los átomos de las caras del cubo.
-Átomos por celdilla: 4
-Indice de coordinación: 12 átomos.
-Arista de la celda unitaria: a = 4r/√2
-Factor de empaquetamiento: 0,74 (el 74% del volumen de la celda unitaria está ocupada por átomos, por tanto los metales que cristalizan según esta red poseen mayor densidad y son más resistentes que los anteriores).



Ver animación FCC

RED HEXAGONAL COMPACTA: En esta red, los átomos se sitúan en los vértices de un prisma hexagonal, además uno en cada base y tres en un plano horizontal en el centro del prisma.
-Átomos por celdilla: 6
-Indice de coordinación: 12 átomos.
-Arista de la celda unitaria: a = 2R
-Factor de empaquetamiento: 0,74


Para saber más: "Redes de Bravais"
Ver animaciones aquí.
Ver animación HCP






Vídeos explicativos sobre estructuras cristalinas de la UPV:



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