2 CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS

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CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS 
CONSIDERENDO 5 CATEGORIAS
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS 
CONSIDERENDO 5 CATEGORIAS
Resistências mecânicas representativas de várias
categorias de materiais.
CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DOS MATERIAIS
• Podemos classificar os materiais com base na função mais importante que desempenham: 
mecânica, biológica, elétrica, magnética ou óptica
EXEMPLOS DE MATERIAIS APLICAÇÃO
Aeroespaciais Materiais leves como:ligas de alumínio, plásticos, 
sílica
Placas de revestimento externo do 
ônibus espacial
Biomédicos Plásticos, ligas de titânio e aços inoxidáveis Aparelhos ortodônticos, implantes 
ortopédicos
Materiais 
Eletrônicos
Condutores- Cobre, alumínio e outros materiais Condutores em transmissão de energia
Semicondutores feitos de silício Fabricação de circuitos integrados de 
computador
Tecnologia de 
Energia e 
Tecnologia 
Ambiental
Dióxido de urânio e o plutônio Combustível nuclear
Cerâmicas e plásticos Tecnologias de membranas para a 
purificação de líquidos e gases. 
Materiais 
Magnéticos
Ligas de cobalto-platina-tântalo-cromo (Co-Pt-Ta-Cr) Discos Rígidos de computador
Materiais 
Fotônicos ou 
Ópticos
Polímeros Empregados na produção dos displays 
de cristal líquido
Mateiais 
Inteligentes
O titanato zirconato de chumbo (PZT) Efeito empregado em acendedores 
para fogões à gás
Materiais 
Estruturais
Aços, concreto e compósitos Construção de edifícios e pontes
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS COM BASE NA ESTRUTURA
• Termo “estrutura” arranjo de átomos de um material 
• Estrutura em escala microscópica microestrutura
• arranjo de átomos podemos ver em várias escalas (< 1 nm até 1 mm) 
cristalinos (átomos dispostos de forma periódica)
Materiais podem ser
amorfos (átomos não tem ordem de longo alcance)
Materiais cristalinos:
monocristalinos 
ou monocristais
constituídos de 
somente um cristal
compostos por 
vários cristais ou 
grãos
policristalinos
Efeitos Ambientais e Outros Efeitos
Correlação estrutura-propriedades dos materiais usados na fabricação de
componentes é geralmente influenciada pelo ambiente ao qual são submetidos durante
o uso: exposição a altas ou baixas temperaturas, tensões mecânicas cíclicas,
impactos súbitos, corrosão e oxidação. Estes efeitos devem ser levados em conta no
projeto, garantindo que os componentes não falhem prematuramente.
Ø Temperatura: mudanças de temperatura alteram drasticamente as propriedades dos
materiais
§ Em geral, o aumento de
temperatura reduz a resistência dos
materiais.
§ Os polímeros podem ser utilizados
apenas em temperaturas próximas
da ambiente.
§ Alguns compósitos, ligas especiais
e cerâmicas têm excelentes
propriedades em altas temperaturas
Efeitos Ambientais e Outros Efeitos
Ø Corrosão: Muitos metais e polímeros reagem com o oxigênio e outros gases,
particularmente em temperaturas elevadas. Os materiais são atacados também por
líquidos corrosivos, ocasionando falhas prematuras. Engenheiros enfrentam desafios
de selecionar materiais ou revestimentos que evitem a degradação, permitindo a
operação em ambientes sob condições extremas.
Ø Fadiga: componentes devem ser projetados e utilizados, sendo que a carga
aplicada não cause deformações permanentes. Aplicar e remover várias vezes a
carga, levam ao aparecimento de trincas (microtrincas) que propagando-se causam
a falha do material - falha por fadiga.
Ø Taxa de Deformação: plásticos feitos de silicone - permite grande estiramento se 
deformado lentamente (baixa taxa de deformação). Se deformado rapidamente (alta 
taxa de deformação) se rompe. Comportamento semelhante pode ser observado em 
vários materiais metálicos.
Ø Além desses fatores, outros fatores externos podem também afetar a
desempenho dos materiais.
Ao se projetar um material para determinada aplicação, uma série de fatores precisa ser
considerada:
Ø O material deve alcançar as propriedades físicas e mecânicas desejadas, deve
permitir o processamento ou a fabricação em formato específico e deve oferecer
uma solução econômica aos problemas do projeto.
Ø É importante proteger o meio ambiente estimulando a reciclagem dos materiais.
Ø O engenheiro provavelmente precisará compatibilizar os diversos requisitos de
projeto para obter um produto ao mesmo tempo viável tecnicamente e
comercializável.
Exemplo: custo do material é calculado por peso devo considerar peso específico
do material (peso/unidade de volume) durante projeto ou seleção de materiais
alumínio mais caro que aço, mas sua densidade 1/3 densidade do aço embora
peças de alumínio devam ser mais espessas podem ser mais baratas em razão do peso 
específico.
Projeto e Seleção de Materiais
REFERÊNCIAS 
BIBLIOGRÁFICAS
• ASKELAND, Donald R.; FULAY, Pradeep
P.; BHATTACHARYA, D K. Ciência e 
Engenharia dos materiais Tradução da 
3ª edição norte-americana. [Digite o 
Local da Editora]: Cengage Learning 
Brasil, 2014. 9788522118014. Disponível 
em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/
books/9788522118014/. Acesso em: 21 
fev. 2022.