Comparación de estructuras cristalinas FCC, HCP, BCC
Estructuras cristalinas cúbica centrada en caras y hexagonal compacta
Como se ha indicado anteriormente, las estructuras HCP y FCC son estructuras compactas. Así que sus átomos que son considerados aproximadamente como «esferas» están empaquetados tan juntos como es posible de forma que se consigue un factor de empaquetamiento atómico de 0.745.
Los planos (111) de la estructura cristalina FCC que se muestran en la Figura tienen idéntico orden de empaquetamiento que los planos (0001) de la estructura cristalina HCP que se muestra en la Figura.
Sin embargo, las estructuras cristalinas tridimensionales FCC y HCP no son idénticas porque hay una diferencia en el orden de apilamiento de sus planos atómicos, que puede describirse mejor considerando el apilamiento de esferas rígidas que representen a los átomos.
Como analogía útil, puede considerarse el a pilamiento de planos a base de canicas de igual tamaño, uno sobre otro, minimizando el espacio entre las canicas.
Comparación de (a) la estructura cristalina FCC mostrando planos (111) de empaquetamiento compacto y (b) de la estructura cristalina HCP mostrando planos de empaquetamiento compacto (0001).
Ahora, si un tercer plano de átomos se coloca sobre el plano B para formar una estructura compacta, es posible formar dos estructuras de empaquetamiento compacto diferentes. Una posibilidad es situar los átomos del tercer plano sobre los huecos b del plano B. Entonces los átomos de este tercer plano estarán sobre las posic iones de los átomos del plano A y, así, puede designarse a este tercer plano como otro plano A (Fig. 3.10c). Si los sucesivos planos de átomos se sitúan en este orden alternativo de apilamiento, la secuencia de apilamiento de la estructura tridimensional producida puede designarse como ABCABCABC… y conduce a una estructura HCP como se muestra en la figura 3.9b.
La segunda posibilidad para formar una estructura compacta es situar el tercer plano sobre los huecos a del plano B. Este tercer plano se designa como plano C, puesto que sus átomos no están sobre las posiciones de los átomos del plano B, ni de los del plano A.
La secuencia de apilamiento en esta estructura compacta se designa como ABCABCABC… y conduce a una estructura FCC.
Estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo
La estructura BCC no es una estructura de empaquetamiento compacto, y, por tanto, no tiene plano de empaquetamiento compacto como los planos {111} en la estructura FCC y los planos {0001} en la estructura HCP.
Los planos de mayor empaquetamiento en la estructura BCC son los planos de la familia {110} de los cuales el plano (110).
Sin embargo, los átomos en la estructura BCC tienen unas direcciones de fuerte empaquetamiento a lo largo de las diagonales del cubo, que son las direcciones .
Fuente: Apuntes de Ciencia de materiales de la UNIDEG
