Resumo P2

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POLÍMEROS
1- Estrutura dos Polímeros:
Baixo peso, resistência a corrosão, possibilidade de formação de produtos finais com geometrias mais complexas.
Exemplos: polietileno (PE), policloreto de vinila (PVC), polipropileno (PP), polietiseno (PS)
Existem cadeias moleculares:
a) Lineares: (repetição do mero linerarmente) monômeros bifuncionais; forças de atração intermoleculares fracas. Polietileno, Nylon
b) Ramificadas: (ramificação formadas durante a polimerização) forças de atração intermoleculares fracas; menor densidade; polímeros mais macios e flexíveis. Polietileno c/ ↓ densidade
a e b >>> termoplásticos > alta resistência ao calor (borracha), o que mantém as moléculas juntas são forças de atração fracas (fácil de reciclar).
c) C/ Ligações Cruzadas: maior resistência ao calor (borracha).
d) Reticuladas: forças de atração intermoleculares fortes; resistência mecânica, química, elétrica e ao calor superiores; monômeros trifuncionais, tetrafuncionais ou polifuncionais. Resina 
c e d > termorrígidos > alta rigidez, baixa deformações (pneu) difícil de reciclar
Funcionalidade do monômero
2 ptos de reação: bifuncional
3 ptos de reação: trifuncional
4 ou + ptos de reação: polifuncional
2- Mecanismos de Polimerização:
é um processo que transforma os monômeros juntamente com outras substâncias em polímeros. 
a) Por adição: união de dois ou mais meros (bifuncional), não há formação de subproduto.
b) Por condensação: união de compostos diferentes com surgimento de subprodutos.
Grau de polimerização = (peso molecular médio das moléculas do polímero) / (peso molecular do mero). Quanto maior o GP, mais resistente é o polímero e maior é o número de moléculas.
* Copolímeros: são polímeros de adição formados por 2 ou + meros diferentes.
* Blendas: polímeros formados pela combinação de 2 ou + polímeros que são inicialmente misturados, depois fundidos e resfriados e solidificados.
* Vulcanização: criação de ligações fortes (covalentes) entre os polímeros através de rupturas das ligações duplas. Num descarregamento, conseguem recuperar a deformação imposta.
3- Comportamento Mecânico:
Curvas Tensão-Deformação dos Polímeros
Temperatura abaixo da qual o polímero apresenta capacidade de deformação frágil e, acima da qual o polímero apresenta capacidade de deformação plástica > temperatura de transição vítrica > TV (tg)
Um polímero amorfo se comporta de maneira elástica e frágil quando abaixo da temperatura de transição vítrea. Ou de maneira plástica e maleável quando acima desta temperatura.
Influência da temperatura: quanto maior a temperatura, maior será a deformação plástica do material e menor será a rigidez, modulo de elasticidade e a tensão de escoamento e de ruptura.
Histerese: é o fenômeno caracterizado pela diferente resposta de um sistema a uma solicitação externa, quando esta solicitação ocorre em sentido ida e volta. Essa diferente resposta caracteriza a perda de energia mecânica na forma de calor. Todo material apresenta alguma histerese.
4- Tipos e aplicações dos polímeros.
a) Termoplásticos: São polímero que amolecem quando aquecidos e endurecem quando são resfriados. Suas moléculas são predominantemente ligadas por forças fracas. Com o aumento da temperatura, as forças de atração fracas entre as molécula diminuem devido à maior agitação molecular, facilitando o movimento relativo entre as moléculas. Podem sofrer repetidos ciclos de fusão e solidificação. São mais fáceis de processar e podem ser recicladas. Polímeros lineares e com cadeias ramificas, são na sua maioria, termoplásticos. Polímeros de cadeias longas c/ ligações primárias fortes, porém as cadeias adjacentes se mantêm juntas por ligações secundárias fracas. Amolecem com o aumento da temperatura e são facilmente deformáveis, têm facilidade de processamento e reciclagem, podem sofrer diversos ciclos de fusão e solidificação. Possuem cadeias lineares e ramificadas. EX: polietileno poliamido (nylon), cloreto de polivinila (PVC), PET, politetrafluoretileno (TEFLÓN), acrílico.
b) Termorrígdos: tornam-se permanentemente rígidos quando aquecidos. Suas moléculas ficam fortemente ligadas alcançando um estado irreversível. São mais rígidos e resistentes que o termoplásticos. Seu processamento é mais difícil e restrito a um menor número de processos. A grande maioria dos polímeros com ligações cruzadas e cadeias em rede são termorrígidos. ligações primárias fortes, melhores propriedades mecânicas, térmicas, elétricas e químicas, quando comparados aos termoplásticos. Após polimerizados, alcançam estados irreversíveis, pois não há como romper as ligações entre moléculas, sem provocar degradação do polímero. EX: poliéster, poliuretano.
c) Elastômeros: são polímeros amorfos (quando não deformados) que apresentam grandes deformações elásticas sem sofrer ruptura. EX: borracha natural, neoprene, silicones.
5- Processamento dos polímeros
Extrusão: processo através do qual se força o material a passar por uma cavidade com seção transversal reduzida. Isso é feito com um “parafuso” sob rotação. Apenas materiais termoplásticos. Processo em que o material é forçado a passar pela cavidade de uma matriz sofrendo uma redução na seção transversal. Produz produtos simples e circulares. (TP,E)
Injeção: processo em que o polímero é injetado para o interior da cavidade do molde, preenchendo o molde onde a peça é produzida. O polímero é injetado por um parafuso sob rotação e “para frente e para trás”. A pressão exercida no polímero é bem maior que na extrusão. Produz peças mais complexas, pode ter moldes mais trabalhados. (TP,TF,E)
Moldagem por Sopro, Moldagem a vácuo, Moldagem Rotacional (TPTF),Moldagem Compressão(TF,E), Moldagem Transferência(TF).
MATERIAIS COMPOSTOS
Compositos: estrutura leves e resistentes. Materiais com custo elevados por terem processos de fabricação complexas. Devem ser tratados como materiais não isotrópicos. Orientação das fibras de acordo com os tipos de esforços. Combinação macroscópica de 2 ou + fases distintas e insolúveis com o objetivo de obter materiais com propriedades superiores a dos tradicionais (reforçados com partícula, com fibras (longas ou curtas), laminados e estrutura sanduíche).
Vantagens do material composto: alta resistência específica, alta rigidez, grande resistência a fadiga, possibilidade de escolha e orientação da fibra, versatilidade do projeto, baixa massa específica, grande resistência a corrosão estabilidade bidimensional.
Estruturas: laminados > peças constituídas por várias lâminas (proporcionam maior desempenho). Sanduíche > camadas externas de grande resistências e um “médio” de baixa densidade. Vantagens: leve e rígidos (estruturas). 
Afastar as placas aumenta a rigidez > aumenta o momento de inércia
Matriz: promove a ligação entre elementos de reforço, transfere e distribui esforços entre as fibras, protege as fibras contra danos físicos ou causados pelo meio ambiente e evita o contato entre as fibras.
Materiais usados como matriz: pode ser metálica, cerâmica, polimérica (poliéster, resinas fenólicas e epóxi) resinas (polímeros), metais, cerâmicas.
Fibras: são elementos com seção transversal reduzida e estrutura orientada na direção longitudinal, apresentando elevada resistência. A incidência de defeitos nesse material é pequena. Função de resistir a esforços.
a) Fibra de vidro: ↑ resistência, ↑ fragilidade, peso elevado, frágeis, ↓ custo, ↑ durabilidade
b) Fibra de aramida: ↓ densidade, ↑ resistência, maior tenacidade, maior resistência específica, baixa rigidez, absorvem umidade.
c) Fibra de carbono: maior resistência específica, baixo peso, maior rigidez específica, fragilidade, material usado em elementos estruturais, resistência a temperatura, condutora de eletricidade.
MATERIAIS CERÂMICOS
1- Estrutura:
São materiais cristalinos com estrutura complexa, onde a célula unitária possui 3 ou 4 átomos diferentes, constituídos de elementos metálicos e não metálicos e apresentam ligações iônicas e covalentes mais fortes que as ligações metálicas, conferindoao material cerâmico Maior resistência ao calor, dureza e rigidez.
Micro estrutura: apresenta poros deixados pelo processamento, grãos (cristais), microtinas causadas por tensão térmica ou mecânica. Partículas ou grãos de uma segunda fase (ligas)
2- Comportamento Mecânico:
São materiais duros, rígidos e frágeis com estabilidade quando submetidos a altas temperaturas. A resistência à tração é bem inferior à resistência a compressão devido à fragilidade do material e tb por irregularidades na superfície do material. Quase não apresentam ductilidade.
3 – Propriedades (gerais) mecânicas das cerâmicas: material frágil – deformação plásticas por movimento de discordâncias é muito difícil em cerâmicas iônicas e covalentes. Possuem alta dureza e rigidez (alto módulo de eletricidade), baixa tenacidade. Resistência a compressão bem superior à resistência à tração. São bastante sensível a defeitos como trincos e porosidades
4- Tipos de materiais cerâmicos:
Óxidos: + usados e + baratos. EX: alumina, óxido de Mg e de Zircônio.
Carbonetos: utilizados em usinagem, ↑ dureza e resistência ao calor. EX: carboneto de Si, tungstênio e titânio.
Nitretos: ↑ dureza. EX: nitreto de boro, de Si, de boro cúbico – diamante sintético.
Vidros: materiais cerâmicos não cristalinos (amorfos), frágeis, apresentam uma certa rigidez e se rompem sem apresentar nenhuma deformação plástica, como as demais cerâmicas. O ingrediente básico é a sílica que é fundida com óxidos.
Ensaio de inflexão: (não é feito ensaio de tração) é complicado, mas vale, pois a cerâmica é resistente ao calor e é um ótimo isolante elétrico.