Defectos de Área o Superficie
Son de los más evidentes:
- Delimitan la estructura cristalina
- Los átomos superficiales no están
enlazados con el máximo de vecinos
- Aumenta la energía superficial (J/m2)
Son imperfecciones de la estructura cristalina ubicados en un área determinada del material. Los principales defectos de superficie son la misma superficie del material y las fronteras de los granos. Pueden ser límites de grano que tienen 2 direcciones y normalmente separan regiones del material que tienen diferente estructura cristalina u orientación cristalográfica.
Superficie del Material
Los defectos de superficie son las fronteras o planos que separan un material en regiones de la misma estructura cristalina pero con orientaciones cristalográficas distintas, y la superficie externa de un material. En las superficies externas del material la red termina de manera abrupta. Cada átomo de la superficie ya no tiene el mismo número de coordinación y se altera el enlace atómico. Asimismo, la superficie puede ser muy áspera, contener pequeñas muescas y quizá ser mucho más reactiva que el interior del material. En líquidos, los átomos en la superficie tienen mayor energía porque no tienen todos sus átomos vecinos. Esto hace que al tratar de minimizar la energía se tiende a reducir el numero de átomos en esta condición, por lo tanto tienden a reducir la superficie respecto al volumen, esto geométricamente corresponde a una esfera.
Borde / Frontera de Grano
La microestructura de la mayor parte de los materiales está formada por muchos granos. Un grano es una porción del material dentro del cual el arreglo atómico es idéntico. Sin embargo, la orientación del arreglo atómico, o de la estructura cristalina, es distinta para cada grano. En la figura se muestran de manera esquemática tres granos; la red de cada uno de ellos es idéntica pero están orientados de manera distinta. La frontera de grano, que es la superficie que separa los granos, es una zona estrecha en la cual los átomos no están correctamente espaciados. Esto quiere decir que, en algunos sitios, los átomos están tan cerca unos de otros en la frontera de grano que crean una región de compresión y en otras áreas están tan alejados que crean una región de tensión. Los granos pueden variar en tamaño desde nanómetros hasta milímetros de diámetro y sus orientaciones generalmente giran con respecto a los granos vecinos.