4.3 IMPERFECCIONES CRISTALINAS

 IMPERFECCIONES CRISTALINAS

Se dice que los cristales se caracterizan porque sus átomos están situados en posiciones fijas, pero esto no es completamente cierto, ya que los átomos se mueven dentro de unos límites, de una posición a otra. Son muy pocas las veces en que los cristales son perfectos. Estos contienen varios tipos de defectos e imperfecciones que afectan a la mayoría de las propiedades tanto físicas como mecánicas, eléctricas, electrónicas, etc. Por otra parte, estos defectos tienen influencia sobre el comportamiento de los materiales desde el punto de vista de ingeniería, tales como: velocidad de difusión, conductividad en semiconductores, corrosión o comportamiento mecánico entre otros. 

Normalmente, el cristal no esta compuesto por átomos idénticos situados en posiciones análogas sobre una red tridimensional que se repite regularmente, como se ha supuesto en el tema anterior, sino que contiene imperfecciones o defectos que alteran la estructura de la red espacial. 

Esta separación de la perfección es discreta y finita, pudiéndose considerar la red como una superposición de imperfecciones sobre una estructura cristalina perfecta. Se considera como imperfección cualquier desviación del modelo ideal de esferas rígidas que se ha considerado al estudiar las agrupaciones de los sólidos. Al ser un concepto geométrico vamos a tratar separadamente cada uno de los tipos de imperfecciones. Según su geometría y forma se clasifican en: Puntuales, Lineales, Superficiales y de Volumen. 

Los defectos puntuales están localizados en posiciones atómicas de la red, las vacantes, impurezas, la falta o exceso de electrones, son defectos de éste tipo. Imperfecciones Cristalinas 44 Defectos lineales son aquellos que se extienden a lo largo de una línea del cristal, esta línea no es necesariamente recta puede ser curva, cerrada o incluso en forma de lazo. 

Aunque hay distintos tipos, se las conoce en general como dislocaciones. Los defectos bidimensionales o de superficie, son los formados en el proceso de formación del cristal por errores de apilamiento de los planos (stacking fault), por agrupación de defectos lineales, o sirven de límite entre zonas ordenadas del cristal, siendo la región en la que se interrumpe el orden del mismo (bordes de grano).

 Defectos de volumen son defectos a gran escala de tipo macroscópico y representan una inhomogeneidad en la masa del sólido. Grietas, poros, inclusiones etc. son defectos de éste tipo. Estos, debido a que se forman principalmente en el proceso de solidificación y ser macroscópicos se estudiarán al hablar de la solidificación. En los sólidos amorfos se pueden también considerar imperfecciones en sus estructuras, sin embargo en estos materiales al tener un orden de corto alcance la consideración de los defectos es distinto a los sólidos cristalinos