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Ingeniería de Materiales 2013 Ayudantía 1
GUÍA DE EJERCICIOS, INGENIERÍA DE MATERIALES 2013
AYUDANTÍA 1
Profesor : Rafael Padilla Durán
Ayudante : 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 Peso Atómico
[g/mol]
Densidad
[g/cm3]
Radio atómico
[nm]
A 43.1 6.4 0.122
B 184.4 12.3 0.146
C 91.6 9.6 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
10. Determinar los índices de Miller de los planos mostrados en las siguientes figuras.
1
2
xy
z
1
21
2
1
2
A
B
C
D
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
237,57 10 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?