Diferencias entre Materiales Cristalinos y Amorfos: Estructura y Formación

Estructura de los Materiales Cristalinos

Materiales cristalinos: Son sólidos cuyos elementos constitutivos se repiten de manera ordenada en las tres direcciones del espacio.

Características Principales

• Estructura Ordenada: Patrón distintivo en una red cristalina.
• Periodicidad: Disposición espacial repetitiva en todas direcciones.
• Anisotropía: Propiedades diferentes según la dirección debido a la orientación de los planos cristalinos.
• Simetría: Repetición del contenido de una parte de la celda en otra tras rotación, reflexión o inversión.

Propiedades de la Materia Cristalina

Propiedades físicas y químicas únicas: Dureza, fragilidad, conductividad eléctrica y térmica, elasticidad y refracción de la luz.

Solidificación, Cristalización y Recristalización

La formación de cristales puede originarse por:

• Solidificación: Materiales fundidos que se enfrían y cambian de estado.
• Cristalización: Formación de cristales por incorporación de sustancias en un fluido.
  • Precipitación: Fluido líquido.
  • Sublimación: Fluido gaseoso.
• Recristalización: Reorganización interna de un cristal preexistente.

Cristalogénesis: Nucleación y Crecimiento

Formación de los cristales: Inicia con la nucleación, formando un núcleo para el crecimiento.

• Nucleación Homogénea: Partícula de la misma composición y estructura.
• Nucleación Heterogénea: Núcleo de sustancia diferente que favorece la cristalización.

Defectos Cristalinos

Imperfecciones en el crecimiento: Vacancias, átomos intersticiales, sustituciones, dislocaciones.

Forma de los Cristales

El hábito refleja la estructura interna.

Ambientes Petrogenéticos

• Roca Magmática: Material fundido (magma) en el interior de la tierra.
• Roca Metamórfica: Cambio de condiciones de una roca preexistente.
• Rocas Sedimentarias: Deposición o precipitación de sedimentos.

Materiales Amorfos

Estado sólido sin estructura ordenada.

Propiedades de los Sólidos Amorfos

• Falta de orden cristalino: Propiedades isotrópicas.
• Transparencia: Debido a la falta de estructura cristalina.
• Ductilidad: Algunos son más dúctiles que los cristalinos.
• Fragilidad: Otros pueden ser frágiles.
• Mayor resistencia a la corrosión: Menos susceptibles a ciertos tipos de corrosión.
• Baja temperatura de transición vítrea: Pierden comportamiento elástico por debajo de esta temperatura.

Formación de los Sólidos Amorfos

Se forman en condiciones naturales con baja movilidad atómica.

Métodos Artificiales

• Bloque congelado: Enfriamiento rápido de metal fundido.
• Templado con líquido: Enfriamiento en baños de hielo.
• Templado al aire: Para materiales con tendencia a formar sólidos amorfos.
• Condensación del vapor: Vapor choca con superficie fría en cámara de vacío.