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AVA3 Ciencias dos Materiais

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INTRODUÇÃO
A Ciência dos Materiais investiga as relações existentes entre as estruturas e as propriedades dos materiais. Ela se ocupa do projeto ou engenharia da estrutura de um material para produzir um conjunto pré-determinado de propriedades. Esse conhecimento abrange desde a estrutura atômica até a verificação das propriedades de aplicação dos materiais. Dessa forma, pode-se destacar sua importância, pois muitos materiais utilizados atualmente são derivados de recursos não renováveis. 
Os materiais são classificados segundo sua natureza, desenvolvimento tecnológico e morfologia. Esse conhecimento é fundamental para um engenheiro determinar qual o melhor material a ser empregado em cada problema. 
CLASSFICAÇÃO DOS MATERIAIS QUANTO A SUA NATUREZA
Por conveniência, a maioria dos materiais de engenharia é classificada em três classes principais, que são: materiais metálicos, materiais poliméricos e materiais cerâmicos. Em adição a estes três tipos, um estudo mais abrangente deve incluir um outro tipo, que exibe, atualmente, grande importância tecnológica: os materiais compósitos ou conjugados. 
MATERIAIS METÁLICOS
Os materiais metálicos são substâncias inorgânicas compostas por um ou mais elementos metálicos e podem, também, conter elementos não-metálicos. Exemplos de materiais metálicos: aço, cobre, alumínio, níquel e titânio. Elementos não-metálicos como carbono, nitrogênio e oxigênio podem estar contidos em materiais metálicos. Os metais têm uma estrutura cristalina, na qual os elétrons não estão ligados a nenhum átomo em particular e por isso são bons condutores de calor e eletricidade. Quase todos os metais são mecanicamente resistentes, dúcteis e muitos mantém esta resistência mesmo em altas temperaturas. Não são transluzente à luz visível e possuem uma aparência lustrosa quando polidos. 
O ouro, por exemplo, é um metal encontrado na natureza em estado puro ou agregado como impureza em alguns minérios. Em contrapartida, as ligas metálicas são materiais compostos por mais de um tipo de metal, a fim de adicionar aos materiais características necessárias para sua utilização final. 
Os metais possuem dois graus de desenvolvimento tecnológico, que são classificados como materiais desenvolvidos empiricamente (ouro,bronze e algumas ligas de ferro) e materiais desenvolvidos com auxílio qualitativo de conhecimentos científicos (aços inoxidáveis, ligas de alumínio, ligas de titânio).
Os metais podem ser morfologicamente classificados como: monoestruturado (ouro), recobrimento (eixos de aços temperados superficialmente) ou composição aleatória (aços recobertos com TI e grafite)
MATERIAIS CERÂMICOS
Os materiais cerâmicos são materiais inorgânicos constituídos por elementos metálicos e não-metálicos unidos por meio de ligações químicas, geralmente são óxidos, nitretos e carbetos. Podem ser cristalinos, não-cristalinos ou uma mistura de ambos. São geralmente mal condutores de eletricidade e calor. A maioria dos cerâmicos apresenta alta dureza e elevada resistência mecânica, mesmo em altas temperaturas. Entretanto, tais materiais são, normalmente, bastante frágeis.
As cerâmicas são materiais desenvolvidos empiricamente, pois foram preparados pela ação humana desde muito tempo. Seu desenvolvimento deve-se à observação e reprodução de alguma ocorrência natural. 
São classificados como monoestruturados, pois possuem as mesmas características por todo o material (tijolos de argila vermelha). 
MATERIAIS POLIMÉRICOS
A maioria dos materiais poliméricos consiste de cadeias moleculares orgânicas baseados em carbono, hidrogênio e outros elementos não-metálicos. Estruturalmente, a maioria destes materiais não é cristalina, porém alguns exibem uma mistura de regiões cristalinas e não-cristalinas. A resistência mecânica e ductilidade dos materiais poliméricos variam enormemente. Devido à natureza da estrutura interna (macro-moléculas), a maioria dos polímeros conduzem eletricidade e calor de maneira extremamente precária. Isto permite que os mesmos sejam freqüentemente utilizados como isolantes, tendo grande importância na confecção de dispositivos e equipamentos eletrônicos. Em geral, os materiais poliméricos têm baixa densidade e podem apresentar alta flexibilidade e possuem temperatura de decomposição relativamente baixa.
Os polímeros possuem um grau de desenvolvimento natural (látex) e científico (PVC), e sua morfologia está caracterizada como gradiente (juntas para o escapamento de veículos automotores, compósitos de borracha)
MATERIAIS COMPÓSITOS
Os materiais compósitos ou conjugados são combinações de dois ou mais materiais. A maioria destes materiais consiste de um elemento de reforço envolvido por uma matriz, constituída de resina colante, com o objetivo de obter características específicas e propriedades desejadas. Geralmente, os componentes não se dissolvem um no outro e podem ser identificados, fisicamente, por uma interface entre os mesmos bem definida. Os materiais compósitos podem ser de vários tipos e os mais comuns são os fibrosos (fibras envolvidas por uma matriz) e os particulados (partículas envolvidas por uma matriz). Um exemplo clássico é o compósito de matriz polimérica com fibra de vidro. O material compósito apresenta a resistência da fibra de vidro associado à flexibilidade do polímero. 
Os compósitos possuem um grau de desenvolvimento científico e projetado (novo ou aperfeiçoado).
Sua morfologia é aleatória, onde há um reforço de propriedades através de incorporação de dois ou mais materiais que mantém duas os mais fases, sem se misturar.
Segundo a aplicação na engenharia de materiais, como se inter-relacionam estrutura, propriedades, processamento e desempenho em um material?
 As propriedades dependem da estrutura cristalina ou não-cristalina dos materiais que por sua vez depende do processamento e do material. As propriedades de um material originam-se em sua estrutura interna que por sua vez estão ligadas não apenas aos átomos, mas também como estes se ligam aos seus vizinhos em cristais, moléculas e microestrutura. Diferentes processamentos podem alterar as estruturas internas sob diferentes perspectivas originando, por conseguinte, materiais com propriedades também distintas. Dependendo do processamento o desempenho varia na hora de utilização do material, assim quando se vai escolher um processamento é necessário levar em conta o custo da matéria prima, custo de produção e também as características que se quer do produto acabado. O desempenho de um material está relacionado com o seu comportamento quando em regime de uso, ou seja, a resposta do material quando exigido em condições reais. Muitas vezes um material apresenta ótimas características funcionais que o tornariam excelente para determinadas aplicações, mas, sob testes de uso efetivo, avaliam-se debilidades que comprometem seu uso em algumas aplicações. Cabe então algum acompanhamento e uma análise de falha em um laboratório visando assinalar as causas de uma eventual falha.
Ao examinar rigorosamente uma lâmpada incandescente, quantos tipos de materiais você poderia identificar? Quais as características térmicas, óticas e elétricas requeridas em cada um deles?
- Vidro: é utilizado vidro prensado, pois possui grande resistência 
térmica. Pode-se utilizar vidro claro, fosco, leitoso ou colorido. 
- Filamento de Tungstênio:
 
É feito de fio de tungstênio devido à grande resistência física e ao alto ponto de fusão (3.410°C) deste metal. Sua oxidação é evitada pelo vácuo ou pela presença de gás inerte dentro do bulbo onde está o filamento.
- 
Casquilho em metal: não foi encontrado informações sobre o tipo de metal utilizado.
Bibliografia:
http://www.fem.unicamp.br/~caram/capitulo1.pdf.
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/ligas-metalicas.htm
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/2589303/mod_resource/content/1/Fontes_Lumin%20%281%29.pdf
http://www.lumearquitetura.com.br/pdf/ed08/ed_08_Aula.pdf
http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1172&sid=9https://pt.slideshare.net/andersondalmolin1/lista-i-48704298
http://felipeb.com/unipampa/aulas/cm/CMCAP1.pdf
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfcdkAB/materiais-mais-usados-na-engenharia
http://alunosonline.uol.com.br/quimica/polimeros-naturais-e-artificiais-.html
https://www.infoescola.com/quimica/latex/
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ouro
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAdJcAI/apostila

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