Um material é dito cristalino quando seus átomos estão situados em um arranjo que se repete, ou periódico, ao longo de grandes distâncias atômicas. Isso significa que, existe ordem de longo alcance, tal que, na solidificação, os átomos se posicionam em um padrão tridimensional repetitivo, em que cada átomo está ligado aos seus átomos vizinhos mais próximos. Todos os metais, muitos materiais cerâmicos e certos polímeros formam estruturas cristalinas sob condições normais de solidificação. Essas estruturas, dependendo do material recebem classificação como: CFC = cúbica de faces centradas; HC = hexagonal compacta; CCC = cúbica de corpo centrado. Para o Alumínio, o cobre e o chumbo, temos respectivamente as seguintes estruturas:
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