CERAMICOS E POLIMEROS

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CORROSÃO DE MATERIAIS CERÂMICOS OU DEGRADAÇÃO DE POLÍMEROS 
RESUMO
O fenômeno da corrosão consiste na deterioração dos materiais pela ação química ou eletroquímica do meio, podendo estar ou não associado a esforços mecânicos. Ao se considerar o emprego de materiais na construção de equipamentos ou instalações é necessário que estes resistam à ação do meio corrosivo, além de apresentar propriedades mecânicas suficientes e características de fabricação adequadas. De um modo geral, considera-se que o campo dos materiais cerâmicos abrange os compostos inorgânicos e não metálicos, de que são exemplo os óxidos, silicatos, carbonetos, nitretos. Este campo inclui materiais com tecnologias tão distintas como as porcelanas, o carboneto de silício, o vidro e o cimento. A corrosão pode incidir sobre diversos tipos de materiais, sejam metálicos como os aços ou as ligas de cobre, por exemplo, ou não metálicos, como poliméricos, cerâmicos. A corrosão de materiais pode-se relacionar com o Princípio de Le Chatelier: quando se aplica uma energia em um sistema em equilíbrio, ele tende a se reajustar no sentido de diminuir os efeitos dessa energia. Dessa forma o processo em que a matéria prima do material foi submetida para chegar ao resultado final como se conhece, foi necessário a cada etapa se empregar energia, e para atingir o equilíbrio, Esse material precisa perder o ganho energético resultante do processamento. Contudo, forma a restauração desses níveis energético na maioria dos materiais resulta-se em deterioração. Neste trabalho se estudara a corrosão de materiais cerâmicos ou degradação de polímeros. 
Palavras-chave: Corrosão, corrosão cerâmica, corrosão polimérica, deterioração.
INTRODUÇÃO
A maioria dos materiais em contato com o meio ambiente forma um sistema termodinamicamente instável. Com a única exceção dos metais nobres (ouro, prata e platina), todos os demais metais em contato com o ar devem reagir e transformarem-se em óxidos, hidróxidos ou outras formas semelhantes. Para alguns metais tais como alumínio, magnésio, cromo, etc., tal transformação implica numa grande redução da energia livre. Os agentes químicos internos podem ser altamente degradantes. Assim, por exemplo, uma cerâmica com sais solúveis sofre intenso processo de deterioração. A umidade absorvida do ar pode dissolver esses sais, os quais virão a se cristalizar na superfície, ocasionando o que se chama eflorescência, que, além de dar má aparência, pode até ocasionar o deslocamento e os agentes mecânicos, por seus esforços, podem vir a destruir as peças. 
Grande quantidade dos materiais cerâmicos são quimicamente estáveis quando em contato com atmosferas comuns. No entanto, algumas pedras naturais utilizadas em construção, são atacadas por atmosferas industriais contendo dióxido de enxofre. 
Geralmente as cerâmicas têm maior resistência à compressão do que à flexão e demais solicitações. As cerâmicas também devem ter boa resistência ao choque, que é tão comum no transporte e no uso. A deterioração desses compostos (que também pode ser chamada corrosão) ocorre mais intensamente em temperaturas elevadas ou em ambientes muito agressivos. Estes materiais são muito resistentes à deterioração. 
São fatores que influenciam na deterioração:
· mecânicos: vibrações e erosão;
· físicos: variações de temperatura;
· biológicos: bactérias;
· químicos: produtos químicos
Entre os fatores mecânicos, as vibrações podem ocasionar fissuras no caso do concreto (mistura de cimento, areia e pedra) facilitando o contato da armadura de metal com o meio corrosivo. Erosão pode resultar do atrito de partículas em suspensão em líquidos em movimento ou como consequência da cavitação quando o líquido está sujeito a regiões de grande velocidade com a formação de bolhas de vapor que sofrem implosão (canais e vertedouros de barragens).
Como as cerâmicas apresentam baixo coeficiente de expansão térmica, fatores físicos como um elevado gradiente de temperatura, por exemplo, nos refratários (materiais que suportam elevadas temperaturas sem deformação apreciável, fabricados de argila contendo proporções de SiO2, Al2O3, MgO, etc. (maiores informações no Higgins pág. 296) pode provocar expansão na superfície dos tijolos em relação às camadas internas frias podendo ocorrer estilhaçamento ou desfolhação da superfície com a variação da temperatura.
Fatores químicos estão relacionados com a presença de substâncias químicas agressivas. Algumas pedras naturais utilizadas na construção civil são atacadas por atmosferas industriais contendo dióxidos de enxofre.
Fatores biológicos podem provocar biodeterioração. Exemplo: rede de esgoto. Microrganismos podem criar meios corrosivos como aqueles criados por bactérias oxidantes de enxofre ou de sulfetos que aceleram a oxidação dessas substâncias para ácido sulfúrico.
Para os polímeros usa-se o termo degradação e não corrosão pois é um processo físico-químico. A exposição dos polímeros à radiação e ao calor pode promover a quebra de ligações e com isso a deterioração de suas propriedades físicas. O polietileno se exposto a temperaturas elevadas em uma atmosfera rica em oxigênio, sofre uma deterioração de suas propriedades mecânicas, se tornando frágil. Os materiais poliméricos também apresentam degradação devido às interações com o ambiente
A degradação dos materiais poliméricos se baseia em processos físico-químicos. Ela pode ocorrer por:
· Solventes (inchaço e dissolução provocam a cisão);
· Energia térmica;
· Reações químicas;
· Radiação 
Como citado por Gentil, 2003, os problemas de deterioração aparecem nas mais variadas atividades da vida econômica de uma nação, sendo conhecidos diversos casos na indústria petroquímica, naval, química, construção civil, automobilística, nos meios de transporte, em todas as etapas do sistema elétrico, em telecomunicações, em odontologia, obras de arte, monumentos históricos, etc.
METODOLOGIA
Na engenharia, de forma geral, os materiais de construção são analisados como um todo contínuo e homogêneo, considerando as propriedades médias para a totalidade do volume considerado (ISAIA, 2007). Este é o sentido tradicional da resistência dos materiais, em que são questionados sobre as propriedades mecânicas, como resistência dos corpos-de-prova, aproximando-se das condições reais empregadas em escala estrutural. Sendo assim as propriedades dos materiais e o seu desenvolvimento em uso estão diretamente relacionados com a sua estrutura de formação, em grau de ciência dos materiais. A ciência dos materiais realiza a investigação das correlações que existem entre a estrutura e as propriedades de um material, enquanto que a engenharia de materiais, com base nestas correlações estrutura-propriedade, projeta um produto que contenha um determinado conjunto de características.
Os polímeros são muito degradados pela ação do oxigênio, no entanto, estas reações prejudiciais estão associadas aos processos que envolvem alta temperatura ou existência de radiação solar, os tipos de degradação de polímeros são analisado pelos seguinte aspecto: 
Superficial: que é quando altera o aspecto visual do material polimérico e principalmente a sua cor, para moldados em cores claras. 
Estrutural: que é quando altera as propriedades mecânicas, térmicas, elétricas, etc., e compromete o desempenho estrutural do material polimérico.
Alguns procedimentos de degradação são: a foto-oxidação, termo-oxidação, ação química devido a poluentes e microrganismos etc. Estes processos de degradação envolvem basicamente a absorção da radiação ultravioleta e reações de oxidação. Os procedimentos de corrosão podem ser considerados eletroquímicos (corrosão aquosa) e corrosão química ou oxidação. Ao se considerar o emprego de materiais de construção, é necessário que estes resistam à ação do meio corrosivo. Com tudo às suas excelentes propriedades condutoras de eletricidade, os metais podem ser relativamente dissolvidos em ambientes aquosos ou úmidos, perdendo parte de sua estrutura e tornando-se menosresistentes. A corrosão torna-se mais intensa em ambientes próximos ao oceano, pelo teor de sais existentes na atmosfera marinha. A corrosão depende de fatores como a composição química do metal, do ambiente aquoso e da temperatura. Sendo assim dependendo da intensidade, a corrosão diminui a vida útil do material metálico devido à redução de suas propriedades mecânicas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A degradação dos polímeros ocorre pela quebra das cadeias e consequentemente diminuição do PH.N a média que o peso molecular médio aumenta, as propriedades do mesmo também variam. Entre os principais fatores, está o fato de que a síntese de polímeros pode dar origem a polímeros de adição e condensação.
Outros resultados está na tabela (em anexo), que mostra a modificação de polímeros.
A degradação pode encetar por uma reação química, fotoquímica, mecânica entre outras que causam diversas alterações na estrutura do polímero.
 
Figura 01: Modificação de Polímeros
 
Figura 02: Degradação de telhas cerâmicas Figura 03: Degradação Polímerica
Figura 04: Deterioração das cerâmica
CONCLUSÃO
Esse tema teve como objetivo apresentar uma seleção de conhecimento sobre a corrosão e degradação dos matérias na engenharia civil: cerâmicos e poliméricos. Com relação à corrosão de matérias cerâmicos vimos que a maioria dos materiais cerâmicos são quimicamente estáveis quando estão em contato com atmosferas comuns. Entender a corrosão e a degradação dos materiais é importante para saber como o profissional deve agir para evitar que os materiais sofram esses desgastes, ou o minimizem o máximo possível. Além disso, o conhecimento dos processos de corrosão e degradação e suas causas serão de suma importância para o bom exercício da profissão de Engenheiro Civil.
REFERÊNCIAS
· CALLISTER JR., W. D. Materials science and engineering: an introduction. 4.
ed. New York: J. Wiley & Sons, 1997.
· Galvanização: sua aplicação em equipamentos elétricos.CEPEL 1979. 1 a
· GENTIL, Vicente. Corrosão. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996.
· HIGGINS, Raymond A. Propriedades e estruturas dos materiais em
engenharia. São Paulo: DOFEL, 1982
· SCHACKELFORD, J. F. Ciência de materiales para ingenieros. PHH, 1995.
· VAN VLACK, L. H. Princípios de ciência e tecnologia dos materiais. 4. ed. Rio
de Janeiro: Campus, 1994.
QUESTÕES
Como ocorre a corrosão de matérias cerâmicos e a degradação dos polímeros?
 •Cerâmicas: a deterioração (que também pode ser chamada corrosão) ocorre somente em temperaturas elevadas ou em ambientes muito agressivos
 • Polímeros: os mecanismos de deterioração são diferentes daqueles dos metais e cerâmicas, mencionados acima. A deterioração deste tipo de material é denominada degradação.
Quais os fatores que influenciam na deterioração dos materiais? 
· mecânicos: vibrações e erosão;
· físicos: variações de temperatura;
· biológicos: bactérias;
· químicos: produtos químicos
A degradação dos materiais poliméricos se baseia em processos físico-químicos. Ela pode ocorrer por quais fatores? 
· Solventes (inchaço e dissolução provocam a cisão);
· Energia térmica;
· Reações químicas;
· Radiação 
Quais os tipos de degradação dos polímeros? E por quais aspectos são analisados.
Degradação térmica, degradação mecânica, degradação químicas (incluindo a oxidação), Biodegradação, foto degradação, degradação por radiações ionizantes, termo oxidação, foto oxidação, degradação termomecânica, degradação mecanoquímica, e foto biodegradação.
E são analisado pelo seguinte aspecto Superficial: que ocorre quando altera o aspecto visual do material polimérico e principalmente a sua cor, para moldados em cores claras. 
Estrutural: que é quando ocorre alteração das propriedades mecânicas, térmicas, elétricas, etc., e compromete o desempenho estrutural do material polimérico.
Como ocorre a degradação dos polímeros? 
Ocorre pela ruptura de ligação por fenômenos físicos e químicos.
 
FACULDADE REGIONAL DA BAHIA
ENGENHARIA CIVIL/PETRÓLEO
CORROSÃO DE MATERIAIS CERÂMICOS OU DEGRADAÇÃO DE POLÍMEROS 
ACADÊMICOS:
Deisiane Santos das Neves
Géssica Santos das Mecês
Lindiana Andrade
Lorena Rabelo de Jesus
Prof. ª Orientador: Suzane Macedo A. Souza, Esp.
Alagoinhas/BA
Junho de 2018
Deisiane Santos das Neves
Géssica Santos das Mecês
Lindiana Andrade
Lorena Rabelo de Jesus
CORROSÃO DE MATERIAIS CERÂMICOS OU DEGRADAÇÃO DE POLÍMEROS 
Trabalho apresentado à Faculdade Regional da Bahia, como pré-requisito avaliativo da disciplina de Ciências dos Materiais no curso de Engenharia Civil, 2018/1.
Prof. ª Orientador: Suzane Macedo A. Souza, Esp.
Alagoinhas/BA
Junho de 2018