Teorías de bandas

1. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas JAVIER LEYVA SERRANO INGENIERÍA INDUSTRIAL GRUPO 12V

2. Integrantes Edgar Adrian Sánchez Peña Roseli Jazmín Barrila Alarcón Néstor Uriel Cruz Pérez Cesar Santamaría Fernández Guadalupe Hernández Torralba Oliver Antonio Ramos Bellos

3. TEORÍAS DE BANDAS

4. La teoría de bandas está basada en la mecánica cuántica y procede de la teoría de los orbitales moleculares (TOM). En esta teoría, se considera el enlace metálico como un caso extremo del enlace covalente, en el que los electrones de valencia son compartidos de forma conjunta y simultánea por todos los cationes. Desaparecen los orbitales atómicos y se forman orbitales moleculares con energías muy parecidas, tan próximas entre ellas que todos en conjunto ocupan lo que se franja de denomina una “banda de energía ”.

5. La banda ocupada por los orbitales moleculares con los electrones de valencia se llama banda de valencia, mientras que la banda formada por los orbitales moleculares vacíos se llama banda de conducción. A veces, ambas bandas se solapan energéticamente hablando.

6. ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES

7. Objetivo General:  Estudiar la estructura cristalina, metálica, vitrea y granular de los materiales. Objetivos Específicos: Identificar tendencias en la tabla periódica para radio atómico, iónico y electronegatividad. Identificar los tipos de enlaces en los compuestos. Identificar los siete sistemas cristalinos y los 14 retículos cristalinos. Calcular el volumen de una celda unidad a través de los parámetros reticulares. Calcular la densidad atómica a través de direcciones, planos, y volúmenes en una celda unidad. Calcular la densidad de un compuesto a partir de su estructura cristalina y peso atómico. Localizar e identificar los sitios intersticiales en una estructura cristalina. Asignar coordenadas a un punto de red, índices a una dirección e índices de Miller a un plano en una celda unidad. Usar la Ley de Bragg para realizar conversiones entre ángulo de difracción y espacio interplanar.

8. ESTADO SOLIDO

9. Los sólidos se caracterizan por tener forma y volumen constantes. Esto se debe a que las partículas que los forman están unidas por unas fuerzas de atracción grandes de modo que ocupan posiciones casi fijas. En el estado sólido las partículas solamente pueden moverse vibrando u oscilando alrededor de posiciones fijas, pero no pueden moverse trasladándose libremente a lo largo del sólido. Las partículas en el estado sólido propiamente dicho, se disponen de forma ordenada, con una regularidad espacial geométrica, que da lugar a diversas estructuras cristalinas. Al aumentar la temperatura aumenta la vibración de las partículas:

10. Los sólidos se clasifican como cristalinos o amorfos. Los sólidos cristalinos son sólidos verdaderos, las partículas existen en un patrón regular, tridimensional, denominado red cristalina. Los sólidos amorfos no tienen una estructura microscópica regular como los sólidos cristalinos. En realidad su estructura se parece mucho más a la de los líquidos que a la de los sólidos. El vidrio, el alquitrán, los polímeros de alta masa molecular como el plexiglás son ejemplos de sólidos amorfos.

11. ESTADO VÍTREO

12. El  estado vítreo  es amorfo, caracterizado por la rápida ordenación de las moléculas para obtener posiciones definidas. Tradicionalmente se ha considerado que la materia podía presentarse bajo tres formas: la  sólida , la  líquida  y la gaseosa . Nuevos medios de investigación de su estructura íntima -particularmente durante el siglo XX- han puesto al descubierto otras formas o  estados  en los que la materia puede presentarse.

13. Los cuerpos en  estado vítreo  se caracterizan por presentar un aspecto sólido con cierta dureza y rigidez y que ante esfuerzos externos moderados se deforman de manera generalmente elástica. Sin embargo, al igual que los líquidos, estos cuerpos son ópticamente isótropos, transparentes a la mayor parte del espectro electromagnético de radiación visible. 

14. ESTRUCTURA AMORFA

15. Cuando   las partículas se sitúan en el espacio de forma desordenada. En cristalografía, rama de la física de los sólidos, tradicionalmente se distinguen dos tipos de estructura: amorfa y cristalina. La estructura amorfa, de la que el vidrio es un ejemplo habitual,  se presenta como un amontonamiento caótico de su­bestructuras idénticas.    

16. Por otra parte, en los cristales se distingue un orden a larga distan­cia, con una organización rigurosa­mente periódica de las subestructu­ras, en tanto que en las estructuras amorfas, las subestructuras siguen líneas quebradas al azar y el orden sólo se discierne a corta distancia.

17. METALURGIA

18. La  metalurgia  es la técnica de la obtención y tratamiento de los metales desde minerales metálicos hasta los no metálicos. También estudia la producción de aleaciones, el control de calidad de los procesos vinculados así como su control contra la corrosión. Además de relacionarse con la industria metalúrgica.

19. La Metalurgia es la ciencia que trata de la extracción de los metales a partir de su minerales. Los procesos se dividen en tres operaciones: Tratamiento preliminar, en el cual el componente deseado del mineral se concentra y se separan las impurezas, y el mineral se somete a un tratamiento posterior. Reducción, en esta operación el compuesto metálico se reduce a metal libre. Refinación, con la cual obtenemos, mediante purificación, el producto final, que en algunos casos posee ciertas propiedades por adición de sustancias

20. MATERIALES CERÁMICOS UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA

21. Es una industria en la que se involucran miles de billones de euros. Se utilizan en muchas otras industrias como elementos básicos, Industria del cemento, siderurgia. Constituyen partes de sistemas complejos : Núcleos magnéticos en memorias de ordenadores, Permiten nuevas tecnologías.

22. Nitruro de silicio (Si3N4). Utilizado como polvo abrasivo. Carburo de boro (B 4 C), usado en algunos helicópteros y cubiertas de tanques. Carburo de silicio ( SiC ), empleado en hornos microondas, en abrasivos y como material refractario. Di boruro de magnesio (MgB 2 ), es un superconductor no convencional. Óxido de zinc ( ZnO ), un semiconductor. Ferrita (Fe 3 O 4 ) es utilizado en núcleos de transformadores magnéticos y en núcleos de memorias magnéticas. Esteatita, utilizada como un aislante eléctrico. Óxido de uranio (UO 2 ), empleado como combustible en reactores nucleares Óxido de itrio, bario y cobre (YBa 2 Cu 3 O 7-x ), superconductor de alta temperatura.