Propriedades mecânicas

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Propriedades mecânicas dos materiais
Materiais Dentários
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Quando uma força é aplicada a um material existe uma resistência no material à força externa 
Força distribui-se por uma área
Razão entre força e área denomina-se
Tensão = 
Força 
Área
É a força por unidade de área
Materiais Dentários
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Vários tipos de tensão podem ocorrer quando se aplica uma força a um material
Compressão
Tracção
Rasgo
Torção
Materiais Dentários
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Torção ou flexão
Pode provocar todos os tipos de tensão anteriores, mas a ruptura resulta geralmente de forças de tracção
Sempre que for aplicada uma tensão obter-se-á um valor de deformação
Materiais Dentários
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Alteração dimensional de um corpo submetido a uma força, expresso em relação à dimensão inicial
Deformação = 
Δ Comprimento 
Comprimento inicial 
É a alteração no comprimento, por unidade de comprimento de um material, produzida por tensão
Plástica ou permanente 
Elástica
Materiais Dentários
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Aplicar várias forças no material e determinar os valores correspondentes de tensão e deformação
Ex. de curva obtida por tracção
Materiais Dentários
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Deformação que o material sofre até romper
Tensão
Def
Quebra da amostra
Elongação
Elongação até à quebra
Ex: os elastómeros têm elevada deformação até quebrarem, enquanto que metais e fibras apresentam resultados contrários
Materiais Dentários
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O módulo de elasticidade é a inclinação da curva tensão- -deformação na porção inicial (elástica) na linha
Mod. Elasticidade = 
Tensão 
Deformação 
É a medida da rigidez relativa de um material 
Quanto maior o módulo de Young, mais rígido é o material 
Ou de YOUNG
Materiais Dentários
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Tensão na curva quando esta deixa de ser linear. Razão tensão/deformação deixa de ser proporcional
Tensão num valor, seleccionado arbitrariamente em que a deformação já é permanente. É sempre ligeiramente superior ao limite de proporcionalidade.
A maior tensão a que um material pode ser submetido e, quando esta força é removida ele retorna às suas dimensões originais
Materiais Dentários
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Quando o limite de proporcionalidade é difícil de determinar é utilizado o limite convencional de escoamento
Representa um valor de tensão na qual alguma pequena percentagem de deformação plástica já tenha ocorrido (0,1 ou 0,2%)
Desenha-se uma linha recta a partir do ponto de 0,2% de deformação paralela à zona elástica da curva de tensão-deformação
Materiais Dentários
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Tensão
(MPa)
Deformação (%)
LP
LE
LCE
≈ 0,2%
A maioria dos materiais apresenta valores de LP e LE bastante aproximados
RM
Materiais Dentários
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Nos cerâmicos e compósitos geralmente a curva de tensão-deformação consiste numa linha recta (proporcionalidade entre as duas - Lei de Hooke)
Limite convencional de escoamento não se pode determinar por não se poderem interceptar rectas paralelas
São materiais friáveis (frágeis), não sofrem deformações plásticas, acabam por sofrer fractura
Materiais Dentários
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Força máxima
Tensão
Def
Força necessária aplicar para “romper” a amostra
Se aplicar-mos forças crescentes a um material será atingida uma tensão que provocará a sua ruptura
Resistência à tracção
Resistência à compressão
Resistência ao rasgo
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Consiste na deformação que ocorre quando o material é tensionado até ao seu limite de proporcionalidade
Tensão
(MPa)
Deformação (%)
LP
LE
LCE
Flex. máxima
RM
Materiais Dentários
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Como já referido: quando ocorre uma deformação a energia interna aumenta
Desde que o limite de proporcionalidade não se ultrapasse
Esta energia que se acumula sob a forma de energia elástica denomina-se
Materiais Dentários
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Quantidade de energia absorvida por uma estrutura quando esta é sujeita a uma tensão igual ao seu limite de proporcionalidade
Área sob a curva na zona elástica
Tensão
(MPa)
Deformação (%)
LP
LE
Materiais Dentários
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Quantidade de energia de deformação elástica e plástica para fracturar um material
Medida de resistência de um material à fractura
Pode ser medida pela área total sob a linha do gráfico
Tensão
(MPa)
LP
LE
Deformação (%)
Tenacidade
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Material A mais resistente, mais rígido e e mais dúctil
Material B menos dúctil, logo mais friável
Material C não apresenta ductibilidade, logo á o mais friável e menos resistente
Tensão
(MPa)
Deformação (%)
Material A
Material B
Material C
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Constitui a incapacidade relativa do material de suportar uma deformação plástica antes da fractura ocorrer
Ex: amálgamas cerâmicos e compósitos dentários são materiais friáveis ou frágeis
Suportam pouca ou nenhuma deformação plástica antes de fracturar
Um material friável fractura em valores muito próximos ao do seu limite de proporcionalidade
Materiais Dentários
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Capacidade do material suportar deformação permanente sem ruptura sob compressão
Se um material suportar uma tensão de tracção e uma considerável deformação permanente sem ocorrer ruptura
Material Dúctil
Representa a capacidade de uma material suportar uma grande deformação permanente sob uma força de tracção, sem ruptura.
Um metal que pode ser transformado facilmente num fio é considerado dúctil
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Limite de proporcionalidade maior
Resistência máxima à compressão maior
Módulo de elasticidade maior
Materiais Dentários
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Suporta maiores deformações plásticas antes de fracturar
Esmalte é um material mais rígido e mais frágil (friável)
Dentina é uma material mais flexível e mais tenaz
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