GUÍA DE EJERCICIOS, INGENIERÍA DE MATERIALES 2013 AYUDANTÍA 1Profesor Ayudante : Rafael Padilla Durán : Gonzalo Castillo Carrillo. 1. Determine el factor de empaquetamiento de las estructuras BCC y FCC. 2. Determine el factor de empaquetamiento de las estructuras HCP y CS. 3. El molibdeno tiene una estructura cristalina BCC, un radio atómico de 0,1363 [nm] y un peso atómico de 95,94 [g/mol]. Calcular y comparar su densidad con su valor experimental dado por 10,22 [g/cm3]. 4. Calcular el radio de un átomo de paladio sabiendo que el Pd tiene una estructura cristalina FCC, una densidad de 12,0 [g/cm3] y un peso atómico de 106,4 [g/mol]. 5. El circonio tiene una estructura cristalina HCP y una densidad de 6,51 [g/cm3] (a) ¿Cuál es el volumen de la celdilla unidad en metros cúbicos? (b) Si la relación c/a es 1,593, calcular los valores de c y de a. 6. El niobio tiene un radio atómico de 0,1430 [nm] (1,430 [Á]) y una densidad de 8,57 [g/cm3]. Determinar si tiene estructura cristalina FCC o BCC sabiendo que su peso atómico es de 92,91[g/mol]. 7. Se adjuntan el peso atómico, la densidad y el radio atómico de tres hipotéticas aleaciones. Determinar para cada una si su estructura cristalina es FCC, BCC o cúbica simple y justificarlo. Aleación A B C Peso Atómico [g/mol] 43.1 184.4 91.6 Densidad [g/cm3] 6.4 12.3 9.6 Radio atómico [nm] 0.122 0.146 0.137 8. Calcular el factor de empaquetamiento atómico del uranio. Los parámetros de red a, b y c de la celdilla unidad, de simetría ortorrómbica, valen 0,286, 0,587 y 0,495, respectivamente; la densidad 19,05 [g/cm3], el peso atómico 238,03 [g/mol] y el radio atómico 0,1385 [nm]. Ingeniería de Materiales 2013 Ayudantía 1 9. Indique las direcciones cristalográficas representadas en el siguiente esquema C A 1 2 1 2 B D 1 2 10. Determinar los índices de Miller de los planos mostrados en las siguientes figuras. x y z 1 2 Ingeniería de Materiales 2013 Ayudantía 1 11. Para la estructura cristalina FCC, los lugares intersticiales que pueden ocupar los átomos de soluto están situados en el centro de las aristas de las celdillas unidad. Calcular el radio r de un átomo de soluto que pueda colocarse en uno de estos lugares en función del radio R del átomo del disolvente. 12. Calcular el número de vacantes por metro cúbico para el oro a 900[°C]. La energía de activación para la formación de vacantes es de 0,98 [eV/átomo]. Además, la densidad y el peso atómico del Au son 19,32 [g/cm3] y 196,9 [g/mol], respectivamente. 13. Calcular la energía de activación para la formación de vacantes en el aluminio, sabiendo que el número de vacantes en equilibrio a 500[°C] (773 K) es de 7,57 1023 m . El peso atómico y la densidad (a 500°C) del aluminio son 26,98 [g/mol] y 2,62 [g/cm3], respectivamente. 14. ¿Qué defectos puntuales son posibles en NaCl cuando un ion Ca+2 sustituye a un átomo de Na+1? ¿Cuántos de estos defectos existen por cada ion de Ca+2? 15. ¿Qué defectos puntuales son posibles si se agrega Li2O como impureza al CaO? Ingeniería de Materiales 2013 Ayudantía 1