ICMat_Cap_2_Classificacao_dos_Materiais

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INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DOS MATERIAIS
APLICADA À ENGENHARIA INDUSTRIAL QUÍMICA
Capítulo 2
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Prof. Dr. Fernando Vernilli
“Classificação dos 
Materiais”
Capítulo 2
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CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
• A classificação tradicional dos materiais é
geralmente baseada na estrutura atômica e
química destes.
�Metais
�Cerâmicas Classificação tradicional
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�Polímeros
�Compósitos (combinação de dois ou mais)
�Semicondutores (características elétricas 
peculiares)
�Biomateriais (Mat. Biocompatíveis)
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CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
• Metais
Possuem elétrons não localizados (não ligados a 
qualquer átomo em particular, ou seja elétrons livres)
• Propriedades:
- Condutores de eletricidade e calor
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- Condutores de eletricidade e calor
- Não transparentes à luz visível
- Têm aparência lustrosa quando 
polidos
- Geralmente são resistentes e 
deformáveis
- São muito utilizados para aplicações 
estruturais
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Diferentes materiais apresentam diferentes estruturas cristalinas.
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CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
• Cerâmicos
São compostos de elementos metálicos e não metálicos 
(freqüentemente óxidos, nitreto e carbeto – compostos 
por minerais argilosos, cimento e vidro)
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• Propriedades:
- Isolantes de eletricidade e calor
- Resistentes à alta temperatura e 
ambientes abrasivos ( mais que metais 
e polímeros)
- Duros, porém muito quebradiços
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Cerâmicos
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Cerâmicos
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CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
• Polímeros
Materiais comuns de plástico e borracha. Muitos são 
compostos orgânicos que tem sua química baseada no 
carbono, hidrogênio e outros elementos não metálicos. 
Possuem estruturas moleculares muito grandes.
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• Propriedades:
- Alta flexibilidade
- Baixa densidade
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Polímeros
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CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
Compósitos
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CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
Semicondutores
• Materiais semicondutores apresentam propriedades elétricas que são 
intermediárias entre metais e isolantes
• Além disso, as características elétricas são extremamente sensíveis à 
presença de pequenas quantidades de impurezas, cuja concentração pode ser 
controlada em pequenas regiões do material
• Os semicondutores tornaram possível o advento do circuito integrado que 
revolucionou as indústrias de eletrônica e computadores
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• Ex: Si, Ge, GaAs, InSb, GaN, CdTe..
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Semicondutores
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
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CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
• Biomateriais
• Biomateriais são empregados em componentes para 
implantes de partes em seres humanos
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• Esses materiais não devem produzir substâncias tóxicas 
e devem ser compatíveis com o tecido humano (isto é, 
não deve causar rejeição).
• Metais, cerâmicos, compósitos e polímeros podem ser 
usados como biomateriais.
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Implante Dentário
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MATERIAIS AVANÇADOS
• São materiais utilizados em aplicações de tecnologia de ponta, ou seja, 
utilizados para fabricação de dispositivos ou componentes que operam usando 
princípios sofisticados
• Exemplos: equipamentos eletrônicos (CD players, DVDs), computadores, 
sistemas de fibra óptica, foguetes e mísseis militares, lasers, displays de cristal 
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líquido, indústria aeroespacial, etc. 
• Estes materiais são geralmente materiais tradicionais cujas propriedades são 
otimizadas ou materiais novos de alto desempenho.
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MATERIAIS AVANÇADOS
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NECESSIDADE DOS MATERIAIS 
MODERNOS
Materiais que apresentem:
� Alto desempenho
� Baixo peso (aeronaves, trens, etc) e alta resistência
� Resistência à altas temperaturas (motores)
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� Resistência à altas temperaturas (motores)
� Desenvolvimento de materiais que sejam menos 
danosos ao meio ambiente
� e mais fáceis de serem reciclados ou regenerados 
(petróleo)
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Tubos de ZrO2
Engrenagens de Resina
MATERIAIS MODERNOS
(nano tecnologia)
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Engrenagens de Resina
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Próximo assunto: ...
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... “Estrutura Atômica 
e 
Ligação Interatômica”