Trabalho - Seleção de Materiais

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Um material é um composto predominantemente sólido e homogêneo de 
substâncias que pode ser usado na construção de peças. 
Materiais metálicos - são formados por uma ou mais substâncias, onde 
predominam as metálicas, predominantemente brilhantes e resistentes, têm alta 
densidade em relação aos demais (no mínimo, 2 kg / dm3), normalmente obtidos 
através de minérios, muito usados em construções mecânicas. 
Ferro (Fe) 
 Estrutura Cristalina - pode apresentar as estruturas CFC (cristalina cúbica 
de faces centradas) e CCC (cristalina cúbica de corpo centrado), aspecto que 
deve ser considerado em sua utilização, como em processos metalúrgicos. A 
maior parte do conhecimento a respeito das estruturas cristalinas são adquiridas 
através de técnicas de raio-x, possibilitando a obtenção de informações a 
respeito da localização correta de cada átomo. 
As estruturas cristalinas possuem características como a piezo 
eletricidade, que é a capacidade de gerar uma corrente elétrica se houver algum 
tipo de pressão mecânica; ferroeletricidade que, embora não conduzam corrente 
elétrica, de acordo com a sua temperatura desenvolvem a polarização 
espontânea, que pode ser invertida possibilitando a utilização de um campo 
elétrico externo; efeito piroelétrico em que o aumento de temperatura causará a 
polarização espontânea, em que se poderá utilizar o campo elétrico gerado na 
superfície do material e são semicondutores. Em função destas propriedades, os 
materiais com estruturas cristalinas são amplamente usados pela indústria na 
confecção de termômetros, transistores, máquinas fotográficas, relógios e 
balanças. 
Propriedades Mecânicas - é uma liga de ferro em mistura estática com 
elementos à base de carbono e silício. Forma uma liga metálica de 
ferro, carbono (a partir de 2,11%), silício (entre 1 e 3%), podendo conter outros 
elementos químicos. Sua diferença para o aço é que este também é uma liga 
metálica formada essencialmente por ferro e carbono, mas com percentagens 
entre 0,002 e 2,11%. 
 
Propriedades Mecânicas do Ferro Fundido Nodular GGG-40 
 
 
Propriedades Obtidas pelos Ensaios Destrutivos de Tração, 
Impacto e Dureza do Ferro Fundido Nodular 
 
 
Material de Substituição - Alumínio (Al). Leve e resistente, um novo e 
promissor componente é também mais barato que um dos metais mais 
cobiçados do mundo. O material sintetizado faz uso das propriedades principais 
de cada um de seus “ingredientes”: o ferro é de fato bastante forte, mas pesado. 
Mas como, então, deixar o produto mais leve e ainda resistente? O 
alumínio, abundante e barato, não foi o único material adicionado à mistura: 
desta vez, os pesquisadores juntaram à liga também níquel – geralmente, o 
manganês é que acaba sendo mixado junto ao ferro e alumínio (essa mistura é 
comum em carros). 
 
Materiais Cerâmicos - A característica comum a estes materiais é serem 
constituídos de elementos metálicos e elementos não metálicos, ligados por 
ligações de caráter misto, iônico-covalente. Os materiais cerâmicos apresentam 
alto ponto de fusão. São geralmente isolantes elétricos, embora possam existir 
materiais cerâmicos semicondutoras, condutores e até mesmo supercondutores 
(estes dois últimos, em faixas específicas de temperatura). São comumente 
estáveis sob condições ambientais severas. Os materiais cerâmicos são 
geralmente duros e frágeis. 
 
Vidro 
Estrutura Cristalina - De acordo com a sua estrutura molecular, o vidro 
não é classificado nem como líquido nem como sólido, mas sim como um sólido 
não cristalino ou, simplesmente, um sólido amorfo. Sólidos cristalinos são 
aqueles que apresentam um padrão de simetria em sua composição molecular. 
Como o vidro não forma esse padrão em sua estrutura, ele é entendido como 
não cristalino ou amorfo. 
Propriedades Mecânicas - A densidade do vidro é de 2,5, ou seja, 
o vidro tem uma massa de 2,5 kg por m² de superfície e por milímetro de 
espessura para os vidros planos. A massa volúmica do vidro, expressa no 
sistema de unidades oficial, é de 2.500 kg/m³. Assim, um metro quadrado 
de vidro com 4 mm de espessura tem uma massa de 10 kg. 
A resistência do vidro à compressão é muito elevada: 1.000 N/mm² ou 
1.000 MPa. Isto significa que, para partir um cubo de vidro com 1 cm de aresta, 
a carga necessária é da ordem de 10 toneladas. 
Um vidro submetido à flexão fica com uma face em compressão e outra 
em extensão. A resistência à rotura em flexão é da ordem de: 40 MPa (N/mm²) 
para um vidro float com recozimento; 120 a 200 MPa (N/mm²) para um vidro 
temperado (dependendo da espessura, do acabamento das arestas e do tipo de 
manufatura). A elevada resistência do vidro temperado é devida ao facto de que 
este tratamento expõe as faces do vidro a uma forte compressão. 
O vidro é um material perfeitamente elástico: nunca apresenta 
deformações permanentes. Contudo, o vidro também é frágil, o que significa que, 
quando submetido a uma flexão constante, parte sem apresentar indício dos 
percursores. 
 
Tipos de Vidro 
 
 
Material de Substituição - Acrílico (C5O2H8)n. O acrílico é 
um polímero rígido e transparente, sendo muito versátil por ser leve e resistente, 
podendo substituir ou imitar o vidro. Ele é usado para fazer utensílios domésticos 
como copos, talheres, pratos, formas, bem como acessórios para banheiro, itens 
de decoração, brinquedos, bijuterias, calhas, displays, divisórias, equipamentos 
industriais e hospitalares, fichários, janelas, luminárias, painéis, porta-retratos, 
enfim, são tantos os usos de material que fica difícil exemplificar todos. 
 
Materiais Poliméricos - Polímeros são macromoléculas formadas a partir 
de unidades estruturais menores (os monómeros). Os monômeros são 
moléculas de baixa massa molecular os quais, a partir das reações de 
polimerização, vêm a gerar a macromolécula polimérica. As unidades repetitivas, 
chamadas de mero, provem da estrutura do monômero. O número de unidades 
estruturais repetidas, ou seja, o número de meros que podem se verificar na 
estrutura de uma macromolécula, é chamado grau de polimerização. Em geral, 
os polímeros contêm os mesmos elementos nas mesmas proporções relativas 
que seus monômeros, mas em maior quantidade absoluta. 
 
Polipropileno (PP) 
Estrutura Cristalina - é aquele no qual os átomos encontram-se ordenados 
sobre longas distâncias atômicas formando uma estrutura tridimensional 
chamada rede cristalina • Todos os metais, muitas cerâmicas e alguns polímeros 
formam estruturas cristalinas sob condições normais de solidificação. 
Propriedades Mecânicas - Baixo custo; elevada resistência química e a 
solventes; fácil moldagem; fácil coloração; alta resistência à fratura por flexão ou 
fadiga; boa resistência ao impacto acima de 15 °C; boa estabilidade térmica. 
 
Cargas para Termoplásticos 
 
 
Material de Substituição - O plástico PE (polietileno) não tem a mesma 
transparência que o PP, no entanto, ele tem um comportamento exemplar a 
baixas temperaturas, podendo ser utilizado para embalar alimentos congelados 
como o pão de queijo, ou até mesmo gelo. O plástico PE também é um material 
que pode ser soldado facilmente, o que lhe permite ser utilizado até mesmo para 
embalar produtos líquidos ou produtos mais pesados como produtos agrícolas 
(terra vegetal, húmus, mudas, etc.), é também o material utilizado para produzir 
sacolas, como sacolas de lojas.