Germán Rosales
Abstract
Objetivo del tema: Describir cómo la estructura de los átomos es un concepto fundamental para empezar a entender las propiedades de los materiales. DISTRIBUCIÓN GENERAL DE LOS PROTONES, ELECTRONES Y NEUTRONES. NÚMERO ATÓMICO DE LA ESTRUCTURA A LAS PROPIEDADES Los ingenieros y los científicos que se ocupan del desarrollo y las aplicaciones prácticas de materiales avanzados deben comprender propiedades, o características observables, de los materiales para ingeniería, para ello es necesario entender la estructura a escala Atómica y/o Microscópica de diversos materiales. La Microestructura es la estructura del material a una escala de longitud que se puede observar con un microscopio óptico, comprende propiedades como el tamaño promedio del grano, la distribución de ese tamaño, la orientación de los granos y otras propiedades relacionadas con los defectos en los materiales, lo cual está íntimamente ligado con las propiedades mecánicas de un material. (Un grano es un conjunto de celdas unitarias orientadas en la misma dirección). La estructura atómica incluye todos los átomos y sus arreglos, que constituyen los bloques estructurales de la materia. A partir de estos bloques estructurales emergen todos los nanos, micro y macroniveles de estructura. Las perspectivas obtenidas al comprender la estructura atómica y las configuraciones de enlace de los átomos y moléculas son esenciales para una buena selección de materiales de ingeniería, así como para desarrollar nuevos materiales avanzados. Un examen detenido del arreglo atómico permite distinguir entre materiales que son amorfos (que carecen de un orden de largo alcance de los átomos o iones) o cristalinos (los que tienen arreglos geométricos periódicos de átomos o iones). Los materiales amorfos sólo tienen arreglos atómicos de corto alcance, mientras que los materiales cristalinos tienen arreglos de corto y largo alcance. En los arreglos atómicos de corto alcance, los átomos o los iones muestran determinando orden sólo dentro de distancias relativamente cortas. Para los materiales cristalinos, el orden atómico de largo alcance tiene la forma de átomos o iones ordenados en un arreglo tridimensional que se repite a lo largo de distancias mucho mayores (desde ∼ 100 nm hasta algunos centímetros). Debe tenerse en cuenta la diferencia de escala entre los niveles atómico y microscópico; por ejemplo la figura 1 corresponde a una fotografía tomada a 1000 aumentos, mientras que la figura 2 correspondería a 10 000 000 de aumentos.
