1
00:00:00,000 --> 00:00:04,759
Hoy vamos a hablar de los materiales, vamos a seguir con la introducción de los materiales,

2
00:00:04,839 --> 00:00:07,879
vamos a hablar del estado sólido de la estructura cristalina,

3
00:00:08,980 --> 00:00:13,419
las imperfecciones en esta estructura cristalina y las propiedades de los materiales.

4
00:00:14,259 --> 00:00:18,039
En cuanto al esquema que estábamos siguiendo, pues ahora estamos aquí,

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00:00:18,420 --> 00:00:21,859
en los estados de agregación de la materia, sólido, líquido, gaseoso

6
00:00:21,859 --> 00:00:27,140
y los dos estados extra de los que vamos a hablar, los sólidos cristalinos

7
00:00:27,140 --> 00:00:33,780
y vamos a hablar de la celda de unidad, las estructuras cristalinas y los defectos en estas estructuras

8
00:00:33,780 --> 00:00:35,899
y las propiedades de los materiales.

9
00:00:36,759 --> 00:00:42,200
Bien, pues como os decía, los estados de agregación de la materia tenemos tres estados fundamentales

10
00:00:42,200 --> 00:00:45,560
que van a ser sólido, líquido y gaseoso, que los tenemos aquí dibujados.

11
00:00:46,240 --> 00:00:52,719
Y esto, pues para explicar estos tres estados fundamentales nos basamos en la teoría cinético-molecular

12
00:00:52,719 --> 00:00:58,500
que se basa en el movimiento o la vibración de las partículas que forman este sólido, líquido o gas.

13
00:00:58,979 --> 00:01:10,379
En el sólido, estas partículas van a estar unidas por enlaces fuertes y, por lo tanto, el movimiento que van a tener es muy limitado, va a ser un movimiento pequeño vibratorio.

14
00:01:10,379 --> 00:01:31,359
Por lo tanto, estos van a tener una forma y un volumen fijo. En el líquido, estos enlaces van a ser más débiles, las fuerzas intermoleculares van a ser más débiles y entonces vamos a seguir teniendo un volumen fijo, pero ya no va a tener una forma fija, va a adoptar la forma del recipiente.

15
00:01:31,359 --> 00:01:44,540
Y por último tenemos el gas, que las moléculas están dispersadas y entonces ya no tenemos ni volumen ni forma fija, que es lo que tenemos aquí.

16
00:01:44,840 --> 00:02:03,040
Como os mencionaba, tenemos otros dos estados de agregación especiales. Uno es el plasma, que es un gas ionizado. Entonces, lo que tenemos es que si al gas le aplicamos temperatura, este gas pierde electrones y se convierte en un gas ionizado que tiene unas propiedades diferentes.

17
00:02:03,040 --> 00:02:10,379
Y entonces, pues normalmente es conductor de electricidad y también tiene propiedades conductoras magnéticas.

18
00:02:11,340 --> 00:02:21,860
En cuanto a los fluidos supercríticos, pues lo que tenemos es que cuando este gas lo sometemos a alta temperatura y alta presión, pues vamos a obtener un gas muy denso, ¿vale?

19
00:02:22,080 --> 00:02:27,139
Y este gas muy denso, pues va a tener propiedades tanto de gas como de líquido.

20
00:02:27,919 --> 00:02:31,680
Y bueno, esto lo vamos a ver ahora también un poquito más.

21
00:02:32,520 --> 00:02:39,860
En cuanto a los sólidos, que es en lo que nos vamos a centrar en este módulo en particular, pues tenemos tres tipos.

22
00:02:39,860 --> 00:02:48,199
Son los sólidos afmorfos, monocristales o policristalinos, que esto también lo vamos a explicar ahora detenidamente.

23
00:02:48,719 --> 00:02:52,919
Como ya he dicho, en ensayos físicos vamos a hablar sobre todo del estado sólido.

24
00:02:52,919 --> 00:03:07,159
Vale. Bueno, pues como os decía, estamos hablando de las fuerzas de cohesión entre las moléculas y esto va a determinar el movimiento de dichas moléculas y el estado de agregación en el que se encuentran.

25
00:03:07,159 --> 00:03:19,740
Por ejemplo, lo que vemos aquí son las diferentes… cómo pasan de un estado a otro.

26
00:03:19,860 --> 00:03:30,159
Entonces, por ejemplo, bueno, esto ya lo sabéis, sabéis que de líquido… de sólido a líquido, perdón, ocurre la… se llama fusión, el cambio de estado, el cambio de estado de líquido a gases de vaporización, etc.

27
00:03:30,360 --> 00:03:33,780
Y, por ejemplo, aquí tenemos la ionización e ionización inversa para el plasma.

28
00:03:33,780 --> 00:03:54,520
Aquí, por ejemplo, es interesante hablar del fluido supercrítico de nuevo porque tiene muchas aplicaciones que os contaré ahora cuando hablemos un poco del estado gaseoso del CO2.

29
00:03:55,400 --> 00:04:08,520
En cuanto a cómo cambian de estado, hay dos factores importantes que son la presión y la temperatura. Ya sabéis que a mayor temperatura vamos a pasar de sólido a líquido, líquido a gas, etc.

30
00:04:08,520 --> 00:04:29,060
O, en cuanto a la presión, cuando aumentamos la presión es en la dirección contraria. Pero que sepáis que son estas dos propiedades físicas las que tenemos que cambiar.

31
00:04:29,060 --> 00:04:39,040
Por ejemplo, cuando estamos en casa tenemos un hielo, le aplicamos temperatura, se va convirtiendo en agua, se va convirtiendo en gas, pero en industria se usa mucho la presión.

32
00:04:39,699 --> 00:04:48,660
En casa es más difícil usar la presión, bueno, hoy a presión, pero es verdad que en industria se usa mucho la presión para jugar un poco con los estados de agregación de la materia.

33
00:04:49,959 --> 00:04:56,040
Cuando hablamos de estados de agregación de la materia, pues como os he dicho, estos cambios de estado ocurren por presión y temperatura.

34
00:04:56,040 --> 00:05:14,540
Y esto se puede representar gráficamente con diagramas de fases, que es esto que veis aquí. No sé si los habéis visto alguna vez. Aquí vemos, por ejemplo, esta es la curva de la sublimación, esta es la curva de la fusión y esta es la curva de la vaporización.

35
00:05:14,540 --> 00:05:38,300
Entonces, lo que vemos es que cuando aumentamos la temperatura, que está aquí en el eje de abscisas, pasamos de hielo a agua, esto es para el agua, claro, esto puede ser para otros sólidos o otras sustancias, entonces en esto pasamos de hielo a agua y de agua a gas cuando aplicamos temperatura.

36
00:05:38,300 --> 00:05:59,000
Lo mismo cuando aplicamos presión pero en el sentido contrario, entonces vamos a pasar de vapor a agua y a hielo. Dependiendo de donde estemos en la temperatura, pues al aumentar la presión vamos a pasar de vapor a agua o de vapor a hielo directamente.

37
00:05:59,000 --> 00:06:20,699
Esto ocurre por debajo del punto triple. Y esto ocurre porque a bajas presiones y a temperaturas bajas, a medida que bajamos la temperatura y bajamos la presión, podemos pasar de vapor a hielo directamente.

38
00:06:20,699 --> 00:06:29,740
Y esto es lo que ocurre, por ejemplo, en la montaña, cuando subimos mucho en altura, la presión es muy baja y directamente el hielo se convierte en vapor.

39
00:06:32,420 --> 00:06:36,860
Aquí tenemos eso, el del agua, pero por ejemplo aquí tenemos el del dióxido de carbono.

40
00:06:37,439 --> 00:06:46,180
Y este, por ejemplo, aquí cambia un poco la curva de fusión, que bueno, están otros colores, pero esta es la de fusión.

41
00:06:46,180 --> 00:06:58,839
Y aquí me gustaría hablaros del punto crítico. ¿Qué veis aquí? Que a partir del punto crítico tenemos el fluido supercrítico, que es lo que decíamos que a mayor presión y a mayor temperatura tenemos un fluido que es muy denso.

42
00:06:58,839 --> 00:07:28,160
¿Esto para qué es útil? Por ejemplo, el CO2 se usa mucho para extraer la cafeína del café. La cafeína se disuelve con el CO2 y el CO2 al tener propiedades de gas, en el sentido de que se vaporiza muy fácilmente, podemos eliminar la cafeína.

43
00:07:28,839 --> 00:07:40,899
Bien, pasamos ya a los sólidos cristalinos y de lo que tenemos que hablar ahora es de que hay dos tipos de sólidos principalmente, los sólidos cristalinos y los sólidos amorfos.

44
00:07:41,319 --> 00:07:49,259
Los cristalinos son los que tienen redes cristalográficas tridimensionales, es decir, tienen una estructura homogénea que se repite en las tres dimensiones.

45
00:07:50,259 --> 00:07:59,040
Esto no es solo para metales, sino que es para metales de aleaciones, también sólidos iónicos y sólidos covalentes, por ejemplo el diamante es un sólido cristalino.

46
00:07:59,980 --> 00:08:07,040
Pero también tenemos sólidos amorfos que no tienen esta cristalización homogénea y un ejemplo muy claro es el vidrio.

47
00:08:07,040 --> 00:08:17,420
¿Es eso que dicen siempre de que el vidrio no es realmente cristal? Bueno, pues es cierto, aunque sea transparente, en realidad no tenemos esta red cristalográfica que vamos a ver más adelante,

48
00:08:17,420 --> 00:08:22,480
que lo hace clasificarlo como sólido cristalino.

49
00:08:26,620 --> 00:08:32,500
Seguimos con los sólidos cristalinos y vamos a hablar un poco de la estructura cristalina.

50
00:08:32,860 --> 00:08:36,360
Para ello tenemos que hablar del modelo atómico de esferas rígidas.

51
00:08:37,039 --> 00:08:45,700
Esto lo que quiere decir es que consideramos los átomos como si fuesen esferas de un diámetro determinado

52
00:08:45,700 --> 00:08:54,840
que son rígidas, aunque ya hemos estudiado que el átomo en realidad no es así, para este modelo lo consideramos como una esfera rígida.

53
00:08:55,440 --> 00:09:08,600
Estas esferas rígidas se disponen de una manera determinada dependiendo de la red cristalina y forman una celdilla unidad,

54
00:09:08,600 --> 00:09:24,879
que sería esto de aquí, por ejemplo, y la suma de las celdas unidad unas al lado de las otras, son lo que va a formar esta red cristalina.

55
00:09:25,740 --> 00:09:33,080
Este es un ejemplo de red cristalina cúbica basada en el cuerpo.

56
00:09:33,080 --> 00:09:48,320
¿Esto qué quiere decir? Pues que tiene la celdilla unida, está formada por cuatro átomos en las vértices y un átomo en el centro, por eso se llama centrada en el cuerpo.

57
00:09:48,320 --> 00:10:07,179
Si lo vemos un poco más detalladamente cómo se disponen estos átomos, en realidad tenemos este átomo central y luego tenemos un octavo de los átomos del vértice porque estos van a formar parte de la siguiente celdilla unidad.

58
00:10:07,179 --> 00:10:12,539
Si no queda algo claro me vais diciendo

59
00:10:12,539 --> 00:10:20,679
Entonces la celda unidad es la unidad mínima en las redes cristalinas

60
00:10:20,679 --> 00:10:22,679
Y así es como las vamos a definir

61
00:10:22,679 --> 00:10:27,679
Esta por ejemplo es hexagonal, la vamos a ver ahora enseguida

62
00:10:27,679 --> 00:10:33,899
Y bueno pues como decía la celda unidad es lo que va a caracterizar estas redes cristalinas

63
00:10:33,899 --> 00:10:43,960
Esa es la unidad mínima de estas redes cristalinas y se caracteriza por tres vectores, estos A, B y C, y tres ángulos.

64
00:10:45,919 --> 00:10:54,039
Dependiendo de cómo sean estos vectores y ángulos, vamos a tener un tipo de red cristalina u otro, que se llaman sistemas de cristalización.

65
00:10:54,039 --> 00:11:06,600
En estos sistemas, en la actualidad, existen 14 configuraciones básicas y se llaman las 14 redes de Brabant.

66
00:11:09,360 --> 00:11:20,539
Aquí tenéis las diferentes redes que se van a caracterizar por lo que he dicho, porque la celda unidad tiene unos parámetros diferentes o unos ángulos diferentes.

67
00:11:20,539 --> 00:11:34,480
Por ejemplo, tenemos aquí la cúbica, va a tener tres, si nos fijamos aquí, tenemos tres ángulos rectos de 90 grados y luego los tres parámetros, los tres ejes, tienen la misma longitud.

68
00:11:35,159 --> 00:11:44,799
Entonces, esta sería cúbica. Aquí tenemos lo mismo, pero tenemos también átomos en las caras. Entonces, por eso se llama cúbica centrada en las caras.

69
00:11:44,799 --> 00:12:03,039
Esto lo mismo, pero con un átomo en el centro, que es cúbica centrada en el cuerpo. Seguimos con la tetragonal, seguimos teniendo los tres ángulos de 90 grados, pero uno de los ejes es diferente a los otros dos.

70
00:12:03,039 --> 00:12:29,139
Entonces, esta sería la tetragonal. En la ortorhómbica lo que tenemos es que los tres ejes son diferentes y que todos los tres ángulos son de 90 grados, ¿vale? Y así seguimos. Para la ortorhómbica también, de nuevo, tenemos centrada en el cuerpo, centrada en las caras o con átomos en las bases, ¿vale?

71
00:12:29,139 --> 00:12:35,399
Tenemos aquí la hexagonal. ¿Sí? ¿Alguna pregunta?

72
00:12:36,440 --> 00:12:43,779
Sí, no te quería cortar hasta que no terminaras, pero yo no veo mucha diferencia entre el tetragonal y la autorrombica.

73
00:12:43,779 --> 00:13:06,320
Ya, es que es verdad que los dibujos no son lo mejor para ver esto, la verdad. Pero bueno, si buscas la información en los apuntes, no sé si está exactamente así explicado, pero por lo que se caracterizan es por los ángulos y por los ejes.

74
00:13:06,320 --> 00:13:31,019
Es verdad que el dibujo es muy difícil de representar, porque se intenta hacer en tres dimensiones, pero es muy difícil. Pero aquí sí que ves que estos dos no son iguales que estos dos. En este caso, que es cúbica, estos tres ejes son iguales, seguro. Pero en este, este es diferente a este y este es diferente a este, porque si lo comparas con la cúbica, ya ves que no son iguales.

75
00:13:31,019 --> 00:13:35,179
Sí, yo decía entre la tetragonal y la autorrónmica, que se asimilan mucho.

76
00:13:35,179 --> 00:13:53,480
Sí, la tetragonal, lo que tienes aquí es que esta, este eje y este son iguales. O sea, esto es un cuadrado, pero en este no. Pero es que es verdad que se ve mal. O sea, hay que echarle un poco de imaginación, digamos.

77
00:13:53,480 --> 00:14:11,500
Pero bueno, en principio tienes estas medidas y tú puedes saber cuál es el tipo de celda unida. Pero sí es verdad que estos dibujos, cuando lo ves en tres dimensiones, en realidad se ve muy bien.

78
00:14:12,559 --> 00:14:14,259
Vale, gracias.

79
00:14:14,259 --> 00:14:37,000
Pues es verdad que con los dibujos es muy difícil porque hay que pensar en tres dimensiones. En cuanto a la hexagonal, pues lo que tenemos son dos bases hexagonales con átomos en las bases y luego tenemos la hexagonal compacta, que no está aquí, que tiene también tres átomos aquí en el medio, en un plano ecuatorial.

80
00:14:37,000 --> 00:15:01,779
Bien, luego tenemos la monoclínica, perdón, que tiene los tres ejes diferentes y luego tiene dos ángulos rectos y uno diferente, uno que no es recto, pero bueno, como ya os he dicho, pues no se ve muy bien, pero esto si buscáis las características de cada una de las redes de Braves, pues está muy claro.

81
00:15:01,779 --> 00:15:20,299
Lo que es importante es saber si los ángulos son diferentes o no, si son de 90 grados o no. Por ejemplo, aquí en hexagonal lo que tenemos son dos de 90 grados, muy claramente, y luego tenemos uno, que estos son los de 90 grados, y uno que es de 120.

82
00:15:20,299 --> 00:15:33,639
Entonces, bueno, que sepáis que existen estas 14. Bueno, que sepáis los nombres y más o menos cómo se distribuyen los átomos en estas redes.

83
00:15:34,299 --> 00:15:44,860
Entonces, por ejemplo, aquí tenéis una autoevaluación. Bueno, esto os ayudo yo un poco a resolverla. Entonces, ¿cuál de estas son verdaderas?

84
00:15:44,860 --> 00:15:55,799
Una sustancia que presenta un orden en su estructura se denomina cristalina. Pues sí, es lo que estábamos hablando de un orden, una estructura homogénea que se repite en las tres dimensiones.

85
00:15:56,340 --> 00:16:03,259
Luego, una red es la unidad mínima de orden de una estructura cristalina. No, porque es la celdilla unidad.

86
00:16:03,259 --> 00:16:08,860
Los parámetros de la red son las distancias entre los átomos que forman una red

87
00:16:08,860 --> 00:16:18,259
Esto es correcto, porque si veis aquí, lo que hablábamos de A, B y C son las distancias que están entre los átomos

88
00:16:18,259 --> 00:16:23,000
Y por último, todas las sustancias presentan un orden, solo hay cristalinas

89
00:16:23,000 --> 00:16:28,100
Pues ya hemos dicho que no, porque hay sólidos amorfos, como el vidrio

90
00:16:28,100 --> 00:16:31,720
Aquí lo tenéis un poco más grande, pero bueno, pues eso

91
00:16:31,720 --> 00:16:34,580
esto cuando se ve bien

92
00:16:34,580 --> 00:16:36,559
es cuando se representa realmente

93
00:16:36,559 --> 00:16:38,440
en tres dimensiones

94
00:16:38,440 --> 00:16:40,620
y aquí tenemos

95
00:16:40,620 --> 00:16:42,179
otra autoavolación en este sentido

96
00:16:42,179 --> 00:16:44,299
en cuanto a las redes de Bravet

97
00:16:44,299 --> 00:16:46,639
y tenemos que cuáles

98
00:16:46,639 --> 00:16:48,879
de estos sistemas

99
00:16:48,879 --> 00:16:50,639
que os ponen aquí son sistemas

100
00:16:50,639 --> 00:16:52,419
de Bravet y bueno pues

101
00:16:52,419 --> 00:16:54,700
básicamente tenéis que saber que son

102
00:16:54,700 --> 00:16:56,360
estos nombres, cúbico

103
00:16:56,360 --> 00:16:58,539
pues ya hemos hablado del cúbico, triangular

104
00:16:58,539 --> 00:17:00,779
no, luego romboédrico

105
00:17:00,779 --> 00:17:15,440
Aquí no habéis visto romboédrico, pero es en realidad el trigonal, ¿vale? Entonces, que lo sepáis que romboédrico es una de las redes. Y hexagonal sí y miniclínico no, porque es monoclínico, ¿no? Monoclínico. Vale.

106
00:17:15,440 --> 00:17:36,279
Vale, seguimos. Vale, entonces ahora vamos a hablar un poco de los metales y bueno, pues sabéis, o bueno, os digo yo, que los metales, la mayor parte de los metales van a tener estas tres configuraciones, estos tres sistemas cristalinos.

107
00:17:36,279 --> 00:17:52,460
O bien cúbica central en el cuerpo, cúbica central en las caras o hexagonal compacta. ¿Por qué? Porque estas son unas redes muy compactas, muy densas y los átomos están muy juntos, que esto es muy característico de los metales.

108
00:17:52,460 --> 00:18:22,440
Entonces, pues que sepáis que estas son las principales que vamos a ver en metales.

109
00:18:22,460 --> 00:18:28,440
Hablamos de metales, pero bueno, es verdad que estas fórmulas no hace falta que las aprendáis.

110
00:18:29,180 --> 00:18:36,240
Como os decía, tenemos que la celdilla unidad, por ejemplo, esta es la cúbica centrada en las caras.

111
00:18:36,480 --> 00:18:39,920
¿Vale? Entonces, centrada en las caras, ¿por qué? Porque en las caras tenemos átomos.

112
00:18:40,940 --> 00:18:44,519
Entonces, ¿cuántos átomos vamos a tener en una celdilla unidad?

113
00:18:45,200 --> 00:18:49,940
Pues, aunque parezca que vayamos a tener todos estos, en realidad vamos a tener solo cuatro.

114
00:18:49,940 --> 00:19:08,359
¿Por qué? Porque vamos a contar. Entonces tenemos, en las caras solo tenemos la mitad de un átomo, porque la otra mitad va a ir a la siguiente celdilla unida. Entonces tenemos una, dos, tres, cuatro, cinco, seis medias caras, digamos. Eso van a ser tres.

115
00:19:08,359 --> 00:19:18,819
Y luego en los vértices tenemos que cada vértice tiene un octavo de átomo, digamos. Entonces, como hay ocho vértices, pues eso es uno. Con lo cual, en una celdilla unida vamos a tener ocho átomos.

116
00:19:18,819 --> 00:19:38,640
Hay una relación entre la arista de esta celdilla unida, que es esta A, y el radio atómico, que ya sabéis que es la distancia entre el centro y el radio de la esfera, en este caso.

117
00:19:38,640 --> 00:19:46,240
Esto es un poco diferente del radio atómico que hablamos la vez anterior porque ese se refiere a los enlaces

118
00:19:46,240 --> 00:19:49,000
En este caso hablamos del radio de la esfera

119
00:19:49,000 --> 00:19:57,380
Entonces, para calcular estas aristas lo que vamos a utilizar es el radio del átomo

120
00:19:57,380 --> 00:20:05,640
Entonces, usando Pitágoras sabemos que la suma de las dos aristas al cuadrado, que no es el radio

121
00:20:05,640 --> 00:20:25,779
Veis que aquí no hay átomo, entonces esto es simplemente el arista de la celdilla unidad. La suma de los cuadrados de las aristas va a ser igual a cuatro veces el radio, porque tenemos aquí un átomo entero, un cuarto y un cuarto, cuatro veces el radio al cuadrado.

122
00:20:25,779 --> 00:20:32,819
Aquí tenemos la relación entre la arista y el radio de la celdilla unidad.

123
00:20:34,140 --> 00:20:41,599
Con estos datos vamos a poder calcular el factor de empaquetamiento de este tipo de estructura cristalina.

124
00:20:42,200 --> 00:20:52,420
Para esto tenemos que calcular el volumen atómico, que va a ser, como tenemos cuatro átomos, cuatro veces el volumen de la esfera, que es cuatro tercios pi r cubo.

125
00:20:52,420 --> 00:21:17,259
Y esto lo dividimos por el volumen total de la celdilla unidad, que va a ser A por A por A, que es lo que hemos calculado antes. Con el radio podemos calcular el factor de empaquetamiento. Este 0,74 indica que el factor de empaquetamiento de la estructura cúbica centrada en las caras es bastante alto, que es lo que decía yo, que son bastante densos.

126
00:21:17,259 --> 00:21:24,700
ejemplos pues el cobre el aluminio la plata y el oro el siguiente que vemos es

127
00:21:24,700 --> 00:21:30,319
el de centrada en el cuerpo entonces en este en esta estructura lo que vamos a

128
00:21:30,319 --> 00:21:34,880
tener son dos átomos no cuatro porque tenemos el átomo central y luego los dos

129
00:21:34,880 --> 00:21:39,819
de los vértices entonces lo veis aquí un poco mejor

130
00:21:39,819 --> 00:21:46,380
y entonces pues eso lo que vamos a tener perdón es el átomo central y los ocho de

131
00:21:46,380 --> 00:21:53,279
vértices que aquí no vienen bien representado entonces de nuevo haciendo pitágoras pues

132
00:21:53,279 --> 00:22:00,920
podemos sacar la relación entre la arista y la equis que en realidad la equis también está

133
00:22:00,920 --> 00:22:06,559
relacionada con el radio haciendo pitágoras vale entonces veis que primero hacemos un triángulo así

134
00:22:06,559 --> 00:22:17,940
para conseguir la X a partir del radio, y luego obtenemos la arista con respecto a la X y al radio.

135
00:22:19,039 --> 00:22:26,440
Bueno, pues eso es una relación matemática, que tenemos que el radio al cuadrado es 3 veces la arista al cuadrado partido por 16,

136
00:22:26,440 --> 00:22:46,460
Y con esto podemos calcular el factor de empaquetamiento, que en este caso multiplicamos por 2, pero además el factor de empaquetamiento es más pequeño.

137
00:22:46,460 --> 00:22:56,279
Y eso se ve claramente que aquí hay menos átomos en una cédula unidad. Sigue siendo alto, pero es un poco menor que el centrado en las caras.

138
00:22:56,440 --> 00:23:13,920
Y aquí tenemos que es el cromo, el hierro y el tursteno. El tursteno que sepáis que se llama también wolframio. De hecho, pues esto es un material muy duro, muy resistente que se utiliza para las bombillas y por eso tiene este tipo de conformación.

139
00:23:13,920 --> 00:23:27,160
Y ya por último pasamos a la hexagonal compacta, en la que tenemos un prisma de base hexagonal, con un átomo en el centro y luego tenemos estos tres átomos en un plano ecuatorial.

140
00:23:27,160 --> 00:23:50,519
Vale, entonces, en este caso lo que vamos a tener son seis átomos. No sé si se va a ver muy bien aquí, pero bueno, son estos tres, ¿vale? Más, como os pone aquí, los átomos del centro y de las caras, inferior y superior contribuyen con la mitad y los tres del plano pertenecen íntegramente.

141
00:23:50,519 --> 00:24:07,619
Entonces, todos estos contribuyen con la mitad y estos son, pues, íntegramente y en total son 6. En cuanto al factor de empaquetamiento, pues es prácticamente el mismo que el de centrado en las caras, el cúbico centrado en las caras.

142
00:24:07,619 --> 00:24:19,619
En este caso tenemos que hablar del apótema porque es un prisma hexagonal y los cálculos son un poco diferentes, pero tenemos que el factor de empaquetamiento es 0,74.

143
00:24:22,240 --> 00:24:27,859
En este caso tenemos el cambio de magnesio, titanio y zinc entre los otros.

144
00:24:27,859 --> 00:24:51,039
Bueno, seguimos con los cristales y en este caso vamos a hablar de que si una sustancia tiene varias formas de cristalización, vamos a hablar de polimorfismo, cuando tenemos más de una forma.

145
00:24:51,039 --> 00:25:02,460
Y cuando esto ocurre en sustancias puras, por ejemplo con el hierro, ahora os doy un ejemplo, se llama alotropía, entonces se llaman formas alotrópicas.

146
00:25:02,460 --> 00:25:14,299
Es decir, si por ejemplo tenemos el hierro a diferentes temperaturas, a temperatura ambiente va a estar en cúbica centrada en el cuerpo, pero si aumentamos la temperatura va a ser centrada en las caras.

147
00:25:14,299 --> 00:25:29,539
Si aumentamos todavía más va a volver a la del cuerpo. Entonces, como es una sustancia pura, porque es solo hierro, hablamos de alotropía. Si hablamos de una aleación, por ejemplo, el acero, que es hierro con carbono, pues ahí hablamos de polimórfico.

148
00:25:29,539 --> 00:25:53,759
Bueno, la alotropía es un tipo de polimorfismo, ¿vale? Entonces, simplemente es que solo hablamos de alotropía cuando son sustancias puras. Entonces, bueno, pues en los polimórficos lo mismo. Si tenemos el acero a temperatura ambiente, tenemos hexagonal compacta o centrada en el cuerpo y cuando aumentamos la temperatura, pues es centrada en las caras, ¿vale?

149
00:25:53,759 --> 00:26:08,220
Aquí tenéis estos nombres, por ejemplo, para que os ayude a acordaros, BCC es body, de cuerpo, esta es la centrada en el cuerpo, H es de hexagonal y la F es de face, centrada en las caras.

150
00:26:08,220 --> 00:26:23,579
Seguimos con el polimorfismo en la alotropía y otro ejemplo muy bueno de alotropía, que no es el hierro, es el agua, bueno, el hielo, que es la forma sólida del agua.

151
00:26:23,579 --> 00:26:48,579
Entonces, la estructura del hielo se caracteriza por estos canales hexagonales que dejan unos huecos ahí que lo que va a permitir es que el hielo no sea muy denso y que sea la única sustancia, digamos, que el sólido es menos denso que el líquido y pueda flotar.

152
00:26:48,579 --> 00:26:56,920
¿Por qué tenemos diferentes formas halotrópicas del hielo? Pues porque dependiendo de cómo ocurra

153
00:26:56,920 --> 00:27:05,960
esta solidificación pues vamos a tener un tipo de red cristalina u otra y una conformación cristalina

154
00:27:05,960 --> 00:27:13,140
u otra. Entonces, por ejemplo, sabéis los hielos que hacéis vosotros en casa, esos se funden

155
00:27:13,140 --> 00:27:19,700
enseguida y tienen como tienen mucho color y no es son lo mismo que los hielos que se hacen en

156
00:27:19,700 --> 00:27:25,559
la industria que los que compras en el supermercado se os duran más y son más transparentes etcétera

157
00:27:25,559 --> 00:27:32,660
tienen tienen diferentes propiedades y eso es porque son formas alotrópicas diferentes y eso

158
00:27:32,660 --> 00:27:38,279
es porque cuando lo hacemos en casa pues lo ponemos el congelador se desconge abrimos la

159
00:27:38,279 --> 00:27:45,000
puerta la cerramos etcétera no son condiciones controladas mientras que en

160
00:27:45,000 --> 00:27:48,359
la industria pues las condiciones de producción del hielo pues están muy

161
00:27:48,359 --> 00:27:53,960
controladas y pues tenemos una estructura cristalina bastante más

162
00:27:53,960 --> 00:27:56,940
bastante mejor

163
00:27:57,460 --> 00:28:04,920
vale ahora pasamos a hablar de los monocristales y los policristales pues

164
00:28:04,920 --> 00:28:28,140
Seguimos hablando de estructura cristalina. Aquí estábamos hablando de que una misma sustancia puede tener diferentes formas cristalinas, pero aquí lo que vamos a hablar es de cómo se forman estas redes cristalinas y cómo se disponen en el sólido.

165
00:28:28,619 --> 00:28:40,799
Entonces, si tenemos que la red cristalina, el sólido cristalino es perfecto, es decir, no es que no haya defectos, porque veremos que sí que hay defectos en las redes monocristalinas,

166
00:28:40,799 --> 00:28:48,880
pero lo que ocurre es que es un monocristal, todas las celdillas unidas están dispuestas de manera estructurada y en la misma dirección.

167
00:28:48,880 --> 00:29:10,319
Pero si, por ejemplo, aquí utilizamos una sal y entonces hacemos una disolución y la dejamos solidificar, se van a formar estos cristales que luego los podemos filtrar y van a ser monocristales.

168
00:29:10,319 --> 00:29:24,480
Si lo que ocurre es que estamos solidificando un metal, vamos a empezar con estos monocristales, pero estos van a ir creciendo y al final se van a fusionar para formar el metal.

169
00:29:25,319 --> 00:29:32,299
Y entonces lo que ocurre es que como estos monocristales no están en la misma orientación, va a crear estos límites de grano.

170
00:29:32,299 --> 00:29:43,660
Estos monocristales o núcleos de cristalización se llaman granos y entonces donde se unen, donde se fusionan, vamos a llamar los límites de grano.

171
00:29:44,039 --> 00:30:01,019
Esto es importante porque vamos a poder verlo en el microscopio. Si cogemos un metal, lo cortamos, lo pulimos, podemos ver estos límites de grano en el microscopio y dependiendo de cómo de grandes sean estos granos, los materiales van a tener unas propiedades u otras.

172
00:30:01,019 --> 00:30:13,440
Aquí, de momento, no se han unido, siguen siendo monocristales. Es un sólido cristalino perfecto, todos los cuadraditos están en orden, pero aquí ya se ve el policristal.

173
00:30:14,420 --> 00:30:25,359
En general, lo que más vemos son policristales. Monocristales son muy difíciles de conseguir porque las condiciones hay que controlarlas mucho para formar estos monocristales.

174
00:30:25,359 --> 00:30:37,859
¿Cómo se realiza la solidificación, el crecimiento cristalino? Normalmente lo que vosotros pensáis, por fusión y enfriamiento.

175
00:30:37,859 --> 00:30:53,859
En metales lo que se forma es esta estructura dendrítica. Lo que sí que es importante es a qué velocidad ocurre el enfriamiento, que es cuando va a ocurrir la cristalización.

176
00:30:55,359 --> 00:31:14,640
Entonces, si hay una velocidad muy grande, lo que vamos a tener es que los tamaños de granos son muy pequeños, es decir, los monocristales que van a formar al final el policristal son muy pequeños porque hay muchos núcleos de cristalización que están creciendo a la vez y que no se pueden reordenar.

177
00:31:14,640 --> 00:31:25,799
Es decir, los átomos no se pueden reordenar porque el enfriamiento es muy rápido, entonces los monocristales pequeños crecen muy rápido y se fusionan unos a otros.

178
00:31:26,539 --> 00:31:39,039
Sin embargo, si esta velocidad es menor, los núcleos de cristalización van creciendo poco a poco, se organizan lentamente y lo que vamos a tener es un tamaño de grano más grande.

179
00:31:39,039 --> 00:31:42,279
Tenemos monocristales que forman el policristal más grande.

180
00:31:44,640 --> 00:32:01,759
Entonces, claramente, si tenemos un menor tamaño, tenemos más fronteras de grano, ¿vale? ¿Esto qué va a significar? Pues que a menor tamaño, o sea, a menor tamaño de grano, el material es mucho más rígido, es más duro también, pero también es mucho más frágil.

181
00:32:02,859 --> 00:32:12,980
Es también más resistente a la tracción y a la compresión, pero es más frágil. Entonces, si los cristales son muy, muy pequeños, el material es muy frágil, tampoco queremos eso, ¿vale?

182
00:32:12,980 --> 00:32:27,579
Si el grano es grueso, pues es lo contrario. Lo que vamos a tener es un material más plástico, más dúctil, entonces es menos frágil. Pero puede ser que sea demasiado plástico.

183
00:32:27,579 --> 00:32:31,500
¿Cómo se realiza esta solidificación?

184
00:32:31,500 --> 00:32:36,720
Se puede realizar en diferentes formas, en diferentes moldes

185
00:32:36,720 --> 00:32:40,660
Cuando el recipiente es de arena se llama molde

186
00:32:40,660 --> 00:32:47,740
Y como la arena conduce el calor o la temperatura de manera muy lenta

187
00:32:47,740 --> 00:32:49,779
No conduce bien la temperatura

188
00:32:49,779 --> 00:32:53,480
Lo que vamos a tener son granos grandes

189
00:32:53,480 --> 00:32:56,319
entonces ahí vamos a tener

190
00:32:56,319 --> 00:32:57,799
pues es un material más dúctil

191
00:32:57,799 --> 00:33:00,539
cuando utilizamos una coquilla

192
00:33:00,539 --> 00:33:02,259
que es un recipiente

193
00:33:02,259 --> 00:33:04,339
metálico, ahí lo que

194
00:33:04,339 --> 00:33:06,279
vamos a tener es un tamaño de grano más

195
00:33:06,279 --> 00:33:08,400
pequeño, entonces ahí

196
00:33:08,400 --> 00:33:10,599
pues los materiales van a ser más frágiles

197
00:33:10,599 --> 00:33:14,180
¿me seguís hasta aquí?

198
00:33:14,559 --> 00:33:15,119
más o menos

199
00:33:15,119 --> 00:33:18,180
¿seguís ahí?

200
00:33:22,380 --> 00:33:22,900
¿hola?

201
00:33:24,099 --> 00:33:25,240
sí, estamos aquí

202
00:33:25,240 --> 00:33:26,279
un poco aturdidos

203
00:33:26,279 --> 00:33:27,140
es demasiado

204
00:33:27,140 --> 00:33:31,559
si hay algo que sea

205
00:33:31,559 --> 00:33:32,880
muy complicado

206
00:33:32,880 --> 00:33:34,460
me decís y vuelvo

207
00:33:34,460 --> 00:33:38,759
¿en qué dudáis?

208
00:33:38,980 --> 00:33:39,819
¿en qué os aturde?

209
00:33:41,140 --> 00:33:43,720
bueno, que es mucha información nueva

210
00:33:43,720 --> 00:33:44,980
es mucha información nueva

211
00:33:44,980 --> 00:33:46,759
si lo de los cristales es nuevo

212
00:33:46,759 --> 00:33:47,579
pero luego al final

213
00:33:47,579 --> 00:33:49,359
es fácil de entender

214
00:33:49,359 --> 00:33:51,180
porque vosotros os imagináis

215
00:33:51,180 --> 00:33:52,160
lo que es un cristal

216
00:33:52,160 --> 00:33:54,539
es algo con una estructura

217
00:33:54,539 --> 00:33:57,079
poliédrica

218
00:33:57,079 --> 00:33:58,319
digamos, entonces

219
00:33:58,319 --> 00:34:00,799
os lo imagináis

220
00:34:00,799 --> 00:34:02,579
como os lo imagináis un cristal

221
00:34:02,579 --> 00:34:04,519
lo típico que tenéis los cristales

222
00:34:04,519 --> 00:34:06,279
de sal en casa

223
00:34:06,279 --> 00:34:08,840
pues ese cristal

224
00:34:08,840 --> 00:34:10,780
que veis en casa es simplemente

225
00:34:10,780 --> 00:34:12,880
una reproducción de los cristales pequeñitos

226
00:34:12,880 --> 00:34:14,940
que han formado el cristal grande

227
00:34:14,940 --> 00:34:17,199
que es un material

228
00:34:17,199 --> 00:34:18,420
iónico, pero bueno

229
00:34:18,420 --> 00:34:21,099
esto si no lo vamos a ir repasando

230
00:34:21,099 --> 00:34:22,860
si tenéis alguna duda

231
00:34:22,860 --> 00:34:39,800
me vais diciendo. Si tenéis alguna duda me preguntáis de todas maneras. Esto para que os lo imaginéis un poco vosotros es simplemente que nosotros cogemos el material líquido

232
00:34:39,800 --> 00:34:50,539
y lo ponemos en un molde. Lo ponemos en un molde de arena, se enfría más despacio que si lo ponemos en un molde metálico. En la arena como se enfría más despacio

233
00:34:50,539 --> 00:35:00,480
los cristales van a ser más grandes, los granos van a ser más grandes, en el metálico se enfría más rápido y en todos los cristales los granos más pequeños.

234
00:35:01,380 --> 00:35:09,599
Como son más pequeños, pues es eso, la red cristalina es menos estable, digamos, y por eso son más frágiles.

235
00:35:09,599 --> 00:35:26,900
En cuanto a, dependiendo de lo que usemos para solidificar estos materiales, pues vamos a tener que podemos tener una fundición o colado que es cuando se reproduce la forma de la pieza.

236
00:35:26,900 --> 00:35:39,519
Es decir, que tenemos un molde con la forma de la pieza final que queremos conseguir y lingotera es para obtener lingotes simplemente. Esto es un molde con la forma final de la pieza.

237
00:35:39,599 --> 00:36:01,440
Y esto, pues, para lingotes que luego se procesarán más adelante. Entonces, si volvemos a lo de monocristales y policristales, pues un policristal al final es un conjunto de muchos cristales pequeños y va a haber muchos límites de grano, que es esto, estas discontinuidades entre los cristales que forman el policristal.

238
00:36:01,440 --> 00:36:04,440
Y esto se denomina irregularidad cristalográfica.

239
00:36:09,119 --> 00:36:23,000
Seguimos con los monocristales y policristales. Un ejemplo, así para que nos suene un poco más. Tenemos el monocristal que se forma, se obtiene utilizando átomos de silicio.

240
00:36:23,000 --> 00:36:42,079
Entonces, para algunas aplicaciones es necesario utilizar obleas de silicio y estas obleas de silicio son prácticamente monocristales, es 99,99% estructura cristalina monocristal.

241
00:36:42,079 --> 00:37:03,659
Entonces, no hay interrupciones en la cristalización, están todos los átomos ordenaditos y como veis aquí tienen cuatro electrones de valencia, uno, dos, tres y cuatro, y están todos los átomos dispuestos de manera ordenada compartiendo los electrones y las celdillas están en la misma dirección.

242
00:37:03,659 --> 00:37:32,079
Entonces, estas obleas de monocristal, que son muy difíciles de obtener porque es muy fácil que tengamos más de un cristal y se forme un policristal, se obtienen a partir de la arena, que tiene silicio, entonces eso se procesa y se somete a altas temperaturas, a altas presiones muy controladas.

243
00:37:32,079 --> 00:37:43,800
Y gracias a eso se consigue un monocristal. Y esto es muy importante porque es un semiconductor que se usa mucho para hacer microprocesadores, que es lo que tenéis aquí.

244
00:37:43,800 --> 00:38:03,179
Entonces, con esa oblea de silicio, usando un láser, se van a imprimir los circuitos integrados, que esto es lo que va a formar parte de los microprocesadores.

245
00:38:03,179 --> 00:38:28,300
Entonces, tenéis aquí un par de vídeos, lo único que creo que no se oye a través, si lo pongo aquí, entonces si queréis lo podéis ir viendo cuando estéis leyéndose el tema y repasando el tema, que es simplemente un vídeo sobre cómo se producen estos monocristales de silicio y cómo se obtienen entonces estos microprocesadores.

246
00:38:28,300 --> 00:38:44,019
Bueno, pues seguimos. Normalmente lo que hemos hablado es que estos sólidos se obtienen por fusión y enfriado, pero ahora cada vez más se hace algo que se llama sinterizado.

247
00:38:44,019 --> 00:39:03,079
El sinterizado simplemente es que se utilizan temperaturas y presiones por debajo de la temperatura de fusión. Entonces, lo que ocurre es que tiene una composición con huecos, ¿vale? Entonces, lo que pone aquí es que deja huecos internos.

248
00:39:03,079 --> 00:39:15,059
Entonces, coge el material pulverizado, lo sometes a temperatura y a presión, pero no demasiado, no llega a fundirse y por eso tiene estos huecos internos.

249
00:39:15,559 --> 00:39:22,719
Entonces, estas piezas son más ligeras normalmente y las podéis encontrar en muchos materiales.

250
00:39:22,719 --> 00:39:29,800
Tienen unas propiedades diferentes de los que se llegan a fundir.

251
00:39:29,800 --> 00:39:45,500
De hecho, si las pulimos, parecen piezas de metal normales. Que sepáis que también se utiliza el sinterizado para solidificación de metales.

252
00:39:45,500 --> 00:40:06,239
Bueno, pues estábamos hablando de cristales, pero de estas redes homogéneas que se repiten en las tres dimensiones y que son muy geométricas, pero no existen cristales perfectos, ni aunque sean monocristalinos.

253
00:40:06,239 --> 00:40:17,820
Siempre hay algún defecto o imperfección y esto se llama irregularidad en la red. Tenemos diferentes imperfecciones y que sepáis que estas imperfecciones no siempre son negativas.

254
00:40:18,820 --> 00:40:31,119
A veces, por ejemplo, se dopan los semiconductores para que conduzcan mejor la electricidad. Dopar un semiconductor significa meter un elemento diferente para que conduzca mejor la electricidad.

255
00:40:31,119 --> 00:40:44,400
Entonces, lo que se hace es que en la red cristalina perfecta del silicio, por ejemplo, se puede meter otro metal para ayudar a la conducción de la electricidad.

256
00:40:44,400 --> 00:40:53,980
y bueno, pues estas irregularidades afectan a las propiedades de los metales

257
00:40:53,980 --> 00:40:56,719
en este caso de los metales que estamos hablando mucho

258
00:40:56,719 --> 00:41:02,599
y bueno, en algunos casos nos va a ayudar con las propiedades mecánicas

259
00:41:02,599 --> 00:41:06,539
como por ejemplo conseguir aleaciones

260
00:41:06,539 --> 00:41:12,019
entonces las imperfecciones cristalinas tenemos tres tipos

261
00:41:12,019 --> 00:41:30,400
Tenemos las puntuales, las lineales y las de dos dimensiones o superficiales. Entonces, vamos a ir paso a paso. Tenemos las puntuales, pues que afectan a un solo átomo, bueno, a dos en algunos casos, pero que son puntuales, digamos.

262
00:41:30,400 --> 00:41:55,940
Entonces, tenemos diferentes tipos, tenemos vacancia, es que nos falta un átomo aquí, ha dejado un hueco donde debería haber un átomo. Puede ser un defecto sustitucional, que es que es un átomo que no corresponde a la red, un átomo diferente, se ha introducido, o sea, el átomo anterior, el átomo de la red, se ha sustituido por un átomo que no pertenecía a la red.

263
00:41:55,940 --> 00:42:12,980
Esto puede ocurrir cuando el tamaño es de un más o menos 15% del tamaño de estos átomos de la red y la carga es parecida, sino esto es muy inestable.

264
00:42:12,980 --> 00:42:29,980
Y tenemos la vacancia, tenemos los defectos sustitucionales, tenemos lo contrario a la vacancia, que es un defecto intersticial, que es un átomo que está en uno de los huecos, en uno de los intersticios en las redes cristalinas.

265
00:42:29,980 --> 00:42:39,760
salinas y esto por ejemplo es un ejemplo muy bueno es el acero porque el carbono pues se mete en los

266
00:42:39,760 --> 00:42:44,440
intersticios del hierro y así es como generamos el acero pues que es una aleación que se utiliza

267
00:42:44,440 --> 00:42:50,739
muchísimo tenemos otros dos tipos de defectos pero estos son característicos de los sólidos

268
00:42:50,739 --> 00:42:59,360
iónicos uno de ellos es el defecto de franken que bueno ya sabéis que los iónicos tenemos

269
00:42:59,360 --> 00:43:07,139
cationes y aniones. Entonces, lo que ocurre es que aquí un cation salta y se va, o sea,

270
00:43:07,239 --> 00:43:17,260
bueno, se desaparece del lugar en el que tendría que estar y va a un intersticio, ¿vale? Esto

271
00:43:17,260 --> 00:43:25,500
es lo que es el defecto de Frenkel o imperfección de Frenkel. Y luego la de Scotty, en realidad

272
00:43:25,500 --> 00:43:31,380
lo que tenemos es que desaparece un cation y un anión, los dos. Tenéis que tener en

273
00:43:31,380 --> 00:43:37,159
cuenta que en los sólidos iónicos, para que se mantengan eléctricamente neutros,

274
00:43:37,739 --> 00:43:42,719
pues las cargas tienen que mantenerse. Entonces aquí se ha quitado una carga de cada y aquí

275
00:43:42,719 --> 00:43:51,199
la carga sigue estando ahí. Por ejemplo, aquí es el que os decía, el de Frenkel,

276
00:43:51,199 --> 00:43:56,039
que es un catión que salta de su posición inicial a un intersticio.

277
00:43:57,500 --> 00:44:02,960
Entonces aquí tenemos una autoevaluación que podéis ir haciendo.

278
00:44:03,739 --> 00:44:09,239
Entonces, por ejemplo, se crean dos vacantes, una de vida a un anión y otra a un catión

279
00:44:09,239 --> 00:44:11,659
para mantener la neutralidad del material.

280
00:44:13,480 --> 00:44:15,780
¿Os acordáis de cuál os he dicho?

281
00:44:17,420 --> 00:44:20,940
Bueno, lo tenéis aquí.

282
00:44:23,659 --> 00:44:36,019
Bueno, esa sería la de Scottie. En un cristal iónico se genera una vacante y para mantener la naturalidad el cation ocupa un testicio. Esa va a ser la de Frenkel.

283
00:44:38,820 --> 00:44:46,260
Luego, reemplazamos un átomo por otro que ocupa su lugar en la estructura cristalina, pues va a ser una sustitucional.

284
00:44:47,239 --> 00:44:56,280
Insertamos un átomo adicional en una posición que normalmente está libre en una estructura cristalina provocando la distorsión, esa va a ser la intersticial.

285
00:44:57,780 --> 00:45:01,960
Y por último tenemos que falta un átomo creándose un hueco, esa va a ser la vacante.

286
00:45:06,719 --> 00:45:15,000
Tenemos las puntuales, las imperfecciones y los defectos puntuales, pero también tenemos los lineales o también se llaman dislocaciones.

287
00:45:15,000 --> 00:45:23,260
Entonces, en este tipo de efectos lo que ocurre es que ocurre una línea de átomos.

288
00:45:24,280 --> 00:45:34,300
Por ejemplo, tenemos dos tipos principales de los que vamos a hablar, que es el de cuña o el de tornillo o hílico.

289
00:45:35,219 --> 00:45:40,360
Entonces, en el de cuña lo que tenemos es que falta medio plano.

290
00:45:40,739 --> 00:45:44,840
¿Veis que aquí? Perdón, que falta no, que hay un medio plano adicional.

291
00:45:45,000 --> 00:45:55,519
Entonces lo que veis aquí es que en esta línea, aquí no debería haber nada entre medias, pero hay una línea adicional y esto se llama defecto de cuña.

292
00:45:57,400 --> 00:46:08,260
Si lo que ocurre es que hay una deformación, bueno, ocurre normalmente durante la solidificación, pero por ejemplo el detornillo hidrolicoidal también ocurre en la deformación.

293
00:46:08,260 --> 00:46:15,880
y entonces lo que ocurre es que hay un esfuerzo cortante que es paralelo a la línea de dislocación.

294
00:46:15,880 --> 00:46:28,719
Entonces la línea de dislocación es esta y el esfuerzo ocurre en este punto y entonces lo que veis es que hay una deformación, hay una imperfección de la red cristalina.

295
00:46:28,719 --> 00:46:46,739
Bueno, esto para ver la magnitud y la orientación de estos defectos se utiliza un vector que se llama vector de Burgess y que veis que en este va de arriba a abajo y solo ocupa una celdilla unidad.

296
00:46:47,260 --> 00:46:54,139
Entonces, pues que sepáis que se utiliza para ver la orientación y la magnitud de estos tipos de defectos.

297
00:46:54,139 --> 00:47:03,019
Y por último tenemos las imperfecciones cristalinas superficiales, los defectos superficiales

298
00:47:03,019 --> 00:47:07,219
Y aquí volvemos a hablar de los bordes de grano, que es lo que estábamos hablando antes

299
00:47:07,219 --> 00:47:11,380
En los policristales, que son la frontera entre los cristales adyacentes

300
00:47:11,380 --> 00:47:14,539
Veis que aquí parece que está más desordenada

301
00:47:14,539 --> 00:47:21,480
Estas zonas tienen alta reactividad y suelen acumular impurezas

302
00:47:21,480 --> 00:47:38,420
Y esto en prácticas se puede ver porque se utiliza un revelador que nos va a enseñar las impurezas, nos va a enseñar estos intersticios y vamos a poder ver de grandes el grano.

303
00:47:38,420 --> 00:47:49,119
Aquí hay uno especial que se llama límite de Macla, que simplemente es que es un defecto superficial en el que hay una imagen especular.

304
00:47:49,119 --> 00:48:02,639
Veis que aquí el límite de grano va a separar las dos partes del cristal que son una imagen especular la una de la otra.

305
00:48:02,639 --> 00:48:08,260
Y bueno, se llama el límite de Macla, o bueno, de las Maclas.

306
00:48:11,880 --> 00:48:18,639
Bueno, seguimos un poquito más con las propiedades de los materiales.

307
00:48:19,239 --> 00:48:24,199
Entonces, bueno, pues hablar de las propiedades de los materiales podemos hablar de diferentes tipos de propiedades.

308
00:48:24,199 --> 00:48:41,659
Tenemos las mecánicas que surgen frente a fuerzas físicas, pues eso, tracción, compresión, flexión, etc. Las propiedades químicas van a ser frente a agentes químicos, pero estas las vamos a tocar menos.

309
00:48:41,659 --> 00:48:54,199
Tenemos las propiedades físicas, las mecánicas también son físicas, pero las físicas aquí nos refirimos a las físicas que no son mecánicas. Entonces, son las frente al calor, a la electricidad, pues a la radiación, etc.

310
00:48:54,579 --> 00:49:06,679
Y las propiedades tecnológicas son unas propiedades especiales, las llamamos así porque se manifiestan cuando utilizamos un material para producir algo en particular, ¿vale? Para procesar los materiales.

311
00:49:06,679 --> 00:49:10,059
Entonces, bueno, hablaremos más adelante de ellas también

312
00:49:10,059 --> 00:49:17,280
En cuanto a las propiedades mecánicas, pues bueno, estas son muy importantes en los ensayos físicos, ¿vale?

313
00:49:17,280 --> 00:49:22,099
Y tenemos bastantes tipos de propiedades mecánicas

314
00:49:22,099 --> 00:49:30,039
De nuevo, son las que... las propiedades mecánicas surgen ante la aplicación de una fuerza, ¿vale?

315
00:49:30,519 --> 00:49:34,320
Entonces tenemos la resistencia, que es algo muy genérico, ¿vale?

316
00:49:34,320 --> 00:49:49,300
Entonces se asocia a la absorción de energía, pero en realidad no nos da mucha información específica. Lo que sí que nos la da, por ejemplo, es la dureza, que es la resistencia superficial, que aquí lo importante es saber que es superficial.

317
00:49:49,300 --> 00:49:59,460
También tenemos la elasticidad, que como una goma es la capacidad de deformarse y volver a su estado original

318
00:49:59,460 --> 00:50:02,539
Y esto ocurre hasta el límite elástico

319
00:50:02,539 --> 00:50:10,179
El límite elástico es un límite de tensión a partir del cual nuestro material ya no es elástico

320
00:50:10,179 --> 00:50:12,400
Y entonces pasa a ser plástico

321
00:50:12,400 --> 00:50:15,079
Esto está representado aquí en esta curva

322
00:50:15,079 --> 00:50:31,159
Entonces, esto es la tensión y esto es la deformación de nuestro material. Al principio lo podemos deformar, le aplicamos tensión y este se va deformando, pero en esta curva todavía puede volver a su estado original, que es la zona elástica.

323
00:50:31,960 --> 00:50:40,559
Llega el límite elástico y a partir de ahí, aplicando tensión, lo que va a pasar es que el material se va a deformar plásticamente, es decir, de manera permanente.

324
00:50:41,719 --> 00:50:51,340
Entonces, que sepáis que el límite elástico es el límite entre la deformación elástica y la plástica.

325
00:50:52,559 --> 00:50:56,139
Y esto ocurre, este límite plástico, que es cuando ocurre la rotura del material.

326
00:50:56,139 --> 00:51:10,179
Por ejemplo, si estamos estirando la goma del pelo, al principio es elástica, si seguimos estirando ya no es elástica, sino que se empieza a deformar y si seguimos estirando se rompe. A eso se refiere.

327
00:51:10,179 --> 00:51:21,280
La tenacidad es la capacidad de absorción de energía y se refiere tanto a la elasticidad como a la plasticidad.

328
00:51:22,880 --> 00:51:35,260
Y luego tenemos la fragilidad, de la que hemos hablado hace un poco, y eso significa que esta es la capacidad de soportar la fuerza externa sin deformarse, es decir, que antes de deformarse se rompe.

329
00:51:35,260 --> 00:51:51,719
Y por último tenemos la ductilidad, que es lo contrario a la fragilidad, que es la capacidad de deformarse plásticamente. Esta curva, por ejemplo, significa que nuestro material tiene mucha ductilidad.

330
00:51:51,719 --> 00:52:06,599
Aquí si comparamos dos materiales, uno es frágil, que puede ser por ejemplo el vidrio, porque no se deforma plásticamente, y este que sí se deforma plásticamente, que podría ser por ejemplo el cobre, pues ese es dúctil.

331
00:52:06,599 --> 00:52:22,639
Seguimos con las propiedades mecánicas y tenemos la fluencia. La fluencia se refiere a cuando aplicamos una fuerza constante ante un incremento de temperatura.

332
00:52:22,639 --> 00:52:35,400
¿Por qué es importante esto? Porque hay algunos materiales que exceden drásticamente cuando le aplicamos temperatura. Por ejemplo, esto es importante en las turbinas de un avión, que no queremos que excedan ante altas temperaturas.

333
00:52:35,400 --> 00:52:48,599
Tenemos también la fatiga, que esto es ante esfuerzos repetitivos, como puede ser un taladro. Se rompe con cargas que son menores a lo que soportarían si lo hiciesemos solo una vez.

334
00:52:48,599 --> 00:52:53,500
Bueno, esto es un ejemplo de las propiedades mecánicas

335
00:52:53,500 --> 00:52:56,960
Por ejemplo, el puente tiene que ser elástico pero no plástico

336
00:52:56,960 --> 00:53:00,880
O sea, los hilos del puente colgante tienen que ser elásticos y no plásticos

337
00:53:00,880 --> 00:53:03,760
Porque si no, pues eso, se deformaría, se caería

338
00:53:03,760 --> 00:53:08,900
Pero tiene que ser elástico para soportar el peso de los coches y que vuelva a su estado original

339
00:53:08,900 --> 00:53:16,380
Vale, bueno, pues aquí tenemos otra autoevaluación que os dejo hacerla tranquilamente

340
00:53:16,380 --> 00:53:32,179
Pero bueno, es bastante sencillita. Y pasamos a las propiedades químicas, que todo esto lo vamos a desarrollar un poco más adelante, aunque sea una introducción de estas propiedades.

341
00:53:32,179 --> 00:53:49,920
Las propiedades químicas, vamos a ver sobre todo la corrosión. Tenemos dos procesos, la oxidación y la corrosión. La oxidación es pérdida de electrones y la corrosión ocurre cuando hay esta pérdida de electrones pero en presencia de líquido.

342
00:53:49,920 --> 00:54:07,099
Entonces, por ejemplo, el hierro se oxida en presencia de agua y se corroe y se desintegra el material. También tenemos la inflamabilidad, la bleabilidad, o sea, la capacidad de unirse distintos metales, la resistencia a bacterias.

343
00:54:07,099 --> 00:54:28,960
Veis aquí, por ejemplo, algunos materiales no son muy resistentes a bacterias. Hay pruebas de corrosión que se pueden hacer muy fácilmente en el laboratorio. Por ejemplo, en esta máquina que tenemos aquí podemos poner un material y aplicarle ácido y entonces ver cómo se va corroyendo con el tiempo.

344
00:54:28,960 --> 00:54:38,639
Y luego, por ejemplo, también podemos hacer ensayos de corrosión con una cámara climática que va a imitar el ambiente salino.

345
00:54:42,940 --> 00:54:52,320
Tenemos las propiedades físicas no mecánicas, que como decía antes, son las físicas de las que no hemos hablado antes.

346
00:54:52,320 --> 00:55:14,239
Entonces, pues tenemos las térmicas, pues tenemos todas estas. Por ejemplo, la dilatación térmica, lo que podemos hacer es, tenemos un filamento, le aplicamos calor y vemos cómo se contrae y se dilata. O, por ejemplo, el punto de inflamación, pues aquí en el laboratorio sí que se… bueno, podemos hacer carburantes sencillos y vemos cómo se inflaman.

347
00:55:14,239 --> 00:55:29,239
También tenemos como propiedades físicas no mecánicas las electromagnéticas, entonces, por ejemplo, podemos usar un polímetro para saber si conduce la electricidad nuestro material o saber si es un material magnético.

348
00:55:29,239 --> 00:55:37,679
magnético. En cuanto a las ópticas, pues bueno, pues eso es la respuesta a la luz,

349
00:55:37,760 --> 00:55:45,039
¿vale? Y bueno, ya hay otras más, pero estas se ven más en ensayos físico-químicos.

350
00:55:45,480 --> 00:55:49,599
Lo que sí que se puede ver, por ejemplo, es la absorción o cedencia de calor en un

351
00:55:49,599 --> 00:55:55,159
calorímetro adiabático para sólidos, ¿vale? Entonces sí que se puede hacer en sólidos

352
00:55:55,159 --> 00:55:58,760
usando esta máquina de aquí.

353
00:56:00,239 --> 00:56:03,320
Por último tenemos las tecnológicas, que es lo que hablábamos,

354
00:56:03,579 --> 00:56:07,099
que estas propiedades surgen al trabajar con el material.

355
00:56:07,880 --> 00:56:10,400
Entonces reproducimos las condiciones de procesado.

356
00:56:10,539 --> 00:56:14,500
¿Qué quiere decir? Que cogemos el material y hacemos lo que vayan a hacer

357
00:56:14,500 --> 00:56:15,780
en la empresa con ese material.

358
00:56:17,380 --> 00:56:22,360
Entonces, por ejemplo, las forjas de las ventanas son ensayos

359
00:56:22,360 --> 00:56:38,659
de propiedades tecnológicas o la forja de los metales. Un ejemplo muy claro, tenemos por ejemplo la maleabilidad de los metales, que vemos que se somete a unos rodillos y podemos formar láminas,

360
00:56:38,659 --> 00:57:00,539
La habilidad de formar láminas sin que se rompa el material. Pero bueno, uno que es muy visual para entender lo que son los ensayos tecnológicos es la embutición, que lo que se hace es que se usa un punzón y entonces se deforma el material para que quede la forma final que nosotros queremos.

361
00:57:00,539 --> 00:57:09,699
Entonces, por ejemplo, aquí se forman, se hacen bandejas. Entonces, vemos si este material aguanta bien el punzón para hacer la bandeja y no tiene ningún defecto.

362
00:57:11,280 --> 00:57:18,679
Tenemos también la ductilidad, que es para formar, es la capacidad de formar hilos, pues aquí, por ejemplo, para los teleféricos.

363
00:57:18,679 --> 00:57:35,000
Y bueno, la soldabilidad también es muy importante porque tenemos que ver si un material se puede soldar y luego esta soldadura tiene unas propiedades parecidas al material sin soldar, digamos.

364
00:57:35,000 --> 00:57:45,059
Y bueno, que sepáis que se pueden soldar también plásticos. Por ejemplo, el acero inoxidable no se puede soldar, pero el normal sí. Y esto luego se puede ver también al micro.

365
00:57:45,059 --> 00:58:03,760
Bueno, ya casi estamos. Por último tenemos la templabilidad. Entonces, el temple lo que se refiere es a un tratamiento térmico que consiste en calentar y enfriar rápidamente.

366
00:58:03,760 --> 00:58:18,980
Esto es lo que habéis oído, típico de templar el metal cuando se hacen espadas y así. Y con eso, por ejemplo, eso se hace mucho para los engranajes y esto lo que va a hacer es que el material sea bastante duro por fuera.

367
00:58:18,980 --> 00:58:30,059
O sea, por dentro es menos duro, pero por fuera es muy duro y eso va a impedir que haya imperfecciones que vayan a generar problemas en estos engranajes.

368
00:58:30,519 --> 00:58:36,280
Entonces, bueno, pues eso que sepáis que es calentar y enfriar rápidamente. Esa es la templabilidad.

369
00:58:37,079 --> 00:58:41,039
La maquinabilidad, pues la capacidad de formar virutas con diferentes materiales.

370
00:58:41,039 --> 00:58:55,119
Y por último tenemos la acritud, en la que vemos que la acritud se refiere a la fragilidad, la dureza y la resistencia al ser deformado en frío.

371
00:58:55,119 --> 00:59:10,900
Es decir, si intentamos hacer hilos en frío, una laminación en frío, podemos ver qué ocurre con los cristales de los que estábamos hablando antes, que podemos ver que aquí se nos han aplastado. Esto va a tener consecuencias en cuanto a la fragilidad de los metales.

372
00:59:11,039 --> 00:59:28,360
Que decimos que la acritud se refiere, por ejemplo, a un metal, decimos que está agrio cuando está muy frágil. Y la fusibilidad, pues eso, la capacidad, la propiedad que tiene que permite obtener piezas fundidas o coladas.