2 - Estrutura Cristalina e Imperfeicoes nos Solidos

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ESTRUTURA CRISTALINA E IMPERFEIÇÕES NOS SÓLIDOS 
 
 
Prof. MSc: Anael Krelling 
 
ESTRUTURA CRISTALINA E IMPERFEIÇÕES NOS SÓLIDOS 
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS 
 Materiais sólidos podem ser classificados de acordo 
com a regularidade com que os seus átomos ou íons estão 
arranjados um em relação ao outro. 
 
 Material cristalino é aquele em que os átomos estão 
arranjados de maneira repetida ou periódica por longas 
distâncias atômicas. 
 
 Todos os metais, muitas cerâmicas e alguns polímeros 
formam estruturas cristalinas em condições normais de 
solidificação. 
 
 Algumas propriedades dos sólidos cristalinos 
dependem da estrutura cristalina do material. 2 
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ESTRUTURA CRISTALINA DOS METAIS 
? 
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CCC – CÚBICA DE CORPO CENTRADO 
2 ÁTOMOS INTEIROS POR CÉLULA UNITÁRIA. 
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CFC – CÚBICA DE FACES CENTRADAS 
4 ÁTOMOS INTEIROS POR CÉLULA UNITÁRIA. 
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HC – HEXAGONAL COMPACTA 
6 ÁTOMOS INTEIROS POR CÉLULA UNITÁRIA. 
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IMPERFEIÇÕES NOS SÓLIDOS 
 
DEFEITOS PONTUAIS 
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IMPUREZAS 
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DISCORDÂNCIAS – DEFEITOS EM LINHA 
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Densidades de Discordâncias Típicas 
 
Materiais solidificados lentamente = discord./mm² 
 
Materiais deformados= discord./mm² 
 
Materiais deformados e tratados termicamente= discord./mm² 
310
109 1010 
65 1010 
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• Discordâncias existem em materiais cristalinos. 
 
• A movimentação de discordâncias é o principal fator envolvido na deformação 
plástica de metais e ligas 
 
• A mobilidade de discordâncias pode ser alterada por diversos fatores (composição, 
processamento…) (manipulação das propriedades mecânicas do material) 
 
•Nos materiais cristalinos o principal mecanismo de deformação plástica geralmente 
consiste no escorregamento de planos atômicos através da movimentação de 
discordâncias. 
 
• Já nos materiais amorfos consiste no escoamento viscoso. 
 
•A movimentação das discordâncias se dá preferencialmente através de planos 
específicos e, dentro desses planos, em direções específicas, ambos com a maior 
densidade atômica de um dado reticulado cristalino. 
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DEFEITOS INTERFACIAIS 
 
Superfícies Externas 
 
•Término da estrutura cristalina; 
 
•Átomos da superfície não estão ligados com a maior 
quantidade de vizinhos possível; 
 
•Há o “aparecimento” de uma energia livre de superfície. 
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Contorno de Grão 
 
•Átomos ligados com menor regularidade; 
 
•Há o “aparecimento” de uma energia livre de contorno, que é 
função do grau de desordem (ângulo de desalinhamento); 
 
•Os grãos tornam-se mais reativos; 
 
•Local preferencial para segregação de impurezas. 
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