Exercícios sobre Estrutura Não Cristalina e Difusão

Prévia do material em texto

<p>Lista de Exercícios de Ciência dos Materiais – Estrutura Não Cristalina e Difusão.</p><p>Prof. Pedro Augusto de Paula Nascente - UFSCar/ DEMa e PPG-CEM.</p><p>Não vale nota!</p><p>1. Átomos de estanho são inseridos em um cristal de cobre, cuja célula unitária é cúbica de</p><p>face centrada, gerando uma liga com a = 0,37589 nm e uma massa específica (densidade) de</p><p>8,772 Mg/m3. Calcule a percentagem atômica de estanho presente nessa liga. As massas</p><p>atômicas são: 63,54 g/mol, para o cobre, e 118,69 g/mol, para o estanho.</p><p>2. Calcule o raio de um átomo de impureza que irá se ajustar exatamente no interior de um</p><p>sítio intersticial tetraédrico, sem distorção da rede, no nióbio, cujo raio atômico é 0,143 nm e</p><p>cuja estrutura é CCC.</p><p>3. MgO tem a mesma estrutura cristalina do NaCl e tem um parâmetro de rede igual a 0,396</p><p>nm. Os pesos atômicos de Mg e O são 24,31 g/mol e 16,00 g/mol, respectivamente. Suponha</p><p>que haja um defeito de Schottky a cada 10 células unitárias de MgO. Calcule (a) o número de</p><p>lacunas do ânion por cm3 e (b) a densidade (massa específica) do material cerâmico.</p><p>4. O ouro, cuja estrutura é CFC com parâmetro de rede de 0,40786 nm, tem 5,82  1014</p><p>lacunas/m3 em equilíbrio a 300 K. Qual fração dos interstícios atômicos apresenta lacuna a</p><p>600 K?</p><p>5. Uma liga ferro-carbono com estrutura cristalina CFC, contendo inicialmente 0,20%p de</p><p>carbono, é cementada (carbonetada) a uma temperatura elevada e numa atmosfera onde a</p><p>concentração de carbono na superfície é mantida em 1%p. Se após 49,5 horas a</p><p>concentração de carbono é de 0,35%p em uma posição a 4,0 mm abaixo da superfície,</p><p>determine a temperatura na qual o tratamento foi realizado. São dados: D0 = 2,3 x 10-5 m2/s e</p><p>Qd = 148 kJ/mol.</p><p>Constantes físicas:</p><p>NA = 6,023 x 1023 moléculas/mol</p><p>k = 1,38 x 10-23 J/átomo-K = 8,62x10-5 eV/(átomo K)</p><p>R = 8,31 J / (mol K) = 1,987 cal/mol-K</p><p>1 eV = 1,602 x 10-19 J</p><p>Prefixos: G  109, M  106, k  103, m  10-3,   10-6, n  10-9</p>