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7/24/2019 Imperfeies Em Slidos - Parte 01
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Imperfeies em Slidos
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Por que estudar Imperfeies em Slidos?
As propriedades de alguns materiais soinfluenciados pela presena
de imperfeies
Exemplo:
Propriedades mecnicas de metais puros
experimentam alteraes significativas quandotomos de impurezas so
adicionados
Materiais semicondutores funcionam devido a
concentraes controladas de impurezasespecficas so incorporadas
em regiespequenas e localizadas
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Tipos de imperfeies
Defeitos pontuais
Defeitos de linha (discordncias)
Defeitos de interface (gro e maclas)
Defeitos volumtricos (incluses,
precipitados)
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O que um defeito? uma imperfeio ou um "erro" no arranjo
peridico regular dos tomos em um cristal.
Podem envolver uma irregularidade na posio dos tomos no tipo de
tomos
O tipo e o nmero de defeitos dependem domaterial, do meio
ambiente, e das
circunstncias sob as quais o cristal processado.
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Imperfeies Estruturais Apenas uma pequena frao dos stios
atmicos so imperfeitos
Menos de 1 em 1 milho
Menos sendo poucos eles influenciam muito
nas propriedades dos materiais e nem
sempre de forma negativa
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Imperfeies estruturais: Importncia
DEFEITOS
INTRODUOSELETIVA CONTROLEDO NMERO ARRANJO
Permite desenhar e criar novos materiaiscom a combinao desejada
de propriedades
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Exemplos de efeitos da presena de
imperfeies
O processo de dopagem em semicondutores
visa criar imperfeies para mudar o tipo decondutividade em
determinadas regies do
material A deformao mecnica dos materiais
promove a formao de imperfeies que
geram um aumento na resistncia mecnica
(processo conhecido como encruamento)
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Defeitos Pontuais Lacunas
e Auto-intersticiais
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Lacunas ou Vazios
Envolve a falta de umtomo
So formados durantea sol idif icao docristal ou comoresultado
das vibraesatmicas (os tomosdeslocam-se de suasposies normais)
Todos os slidoscristalinos possuemlacunas
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Intersticiais Envolve um tomo extra
no interstcio (do prpriocristal)
Produz uma distoro noreticulado, j que o tomogeralmente maior
que oespao do interstcio
A formao de um defeitointersticial implica nacriao de um vazio,
porisso este defeito menos
provvel que um vazio
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Intersticiais
tomo intersticial pequenotomo intersticial grande
Gera maior distoro na rede
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Impurezas em slidos
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Impurezas nos slidos
Um metal considerado puro sempre tem
impurezas (tomos estranhos) presentes
99,9999% = 1022-1023 impurezas por cm3
A presena de impurezas promove a
formao de defeitos pontuais
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Ligas metlicas
Impurezas so adicionadas intencionalmente
com a finalidade:
- aumentar a resistncia mecnica
- aumentar a resistncia corroso
- Aumentar a condutividade eltrica
