Tema 2. Sólidos cristalinos y no cristalinos
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Asignatura: Ciencia de materials, Profesor: Sergi Sergi, Carrera: Química, Universidad: UB
Tipo: Apuntes
2012/2013
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Nivel estructural de los materiales
amorfos
Granos
Clusters (10nm)
Nanocristales
Monocristales (orientación única)
Policristales (muchas orientaciones) Materiales metálicos
Materiales cerámicos
Redes Cristalinas
Materiales poliméricos
Vidrios
Técnicas de caracterización
Ordenada Desordenada^ Mixta
Enlace iónico
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Enlace covalente
Conductor (^) Semiconductor Aislante
PVC
OH OH OH
HO
Superficie de celulosa
HO H
HO HO OH H
OH H (^) HOH
HO H
HO H
H
O
HO H
HO H
HO H
Superficie de Celulosa Enlaces Enlaces secundariossecundarios con moléculasconmoléculas de aguadeagua
Smook’s Handbook, 1982, adapted
Nylon 6,6 Papel
Direccional Entre cadenas polímeros Intermolecular
La más baja
Secundario Enlaces con dipolos permanentes Enlace dipolo - dipolo inducido Enlace dipolo inducido – dipolo inducido
No-direccional (metales) Conductores eléctricos y térmicos
Variable Elevado W Bajo Hg
Metálico
Direccional semiconductores , cerámicos polímeros
Variable Elevada-Diamante Baja-Bismuto
Covalente Nometales, metales y no metales
Direccional (cerámicos) NaCl, MgO, CaF 2 , CsCl Aislantes eléctricos y térmicos
Iónico Elevada
Tipo Energía de Enlace Comentarios
Cerámicos
(Enlace iónico y covalente):
Metales
(Enlace metálico):
Polímeros
(Covalente y Secundario):
Elevada energía de enlace
Elevada Tm
Elevado E
Bajo a
Energía de enlace variable
Moderada Tm
Moderado E
Moderado a
Propiedades Direccionales
Baja Tm
Bajo E
Elevado a
Tipos de Sólido IÓNICO COVALENTE METÁLICO
Puente de hidrógeno y/o dipolo permanente
Unidad ión átomo ión + e moléculas
Enlace iónico covalente metálico atracción dipolar
Energía de enlace (kJ/mol) 600-1000^500 70-700^ 10-
Dureza alta Baja Variable baja
Temperatura de fusión alta^ Baja^ Variable^ baja Conductividad eléctrica aislante^ aislante^ conductor^ aislante
Fragilidad frágil frágil dúctil dúctil
Recordemos.... Relación enlace-propiedades Enlace Primario Enlace Secundario
NIVELES DE ESTRUCTURA
ATÓMICA
CRISTALINA
AMORFA
- Si 4+^ o O2-^ Na+
Estructura del silicio
Límite de grano
Límite de fase