Atividade 4 - Química Geral e Ciência de Materiais - MATERIAIS CERÂMICOS, POLIMÉRICOS E COMPÓSITOS - UAM

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● Pergunta 1 
● 1 em 1 pontos 
● 
 
 O conhecimento acerca dos compósitos permite projetar materiais com 
combinações de propriedades melhores que as encontradas em 
qualquer liga metálica, cerâmica ou material polimérico. Essa classe
de materiais surgiu na metade do século XX. Com base nos 
conceitos básicos dos compósitos, assinale a alternativa correta. 
 
 
Resposta 
Selecion
ada: 
 ​Compósito pode ser considerado como 
qualquer material multifásico, que, de 
acordo com o princípio da ação 
combinada, são combinações criadas 
para atender às demandas de 
engenharia. 
Resposta 
Correta: 
 ​Compósito pode ser considerado como 
qualquer material multifásico, que, de 
acordo com o princípio da ação combinada,
são combinações criadas para atender às 
demandas de engenharia. 
 
Feedback
da 
respo
sta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, 
pois, embora haja muita discussão 
técnica acerca do tema, no presente 
contexto, o compósito consiste em um 
material multifásico (matriz e fase 
dispersa), feito artificialmente, em 
contraste com um material que ocorre ou
que se forma naturalmente. 
 
 
● 
Pergunta 2 
● 0 em 1 pontos 
● 
 
 A etimologia das palavras nos fornece uma pista valiosa sobre o real 
sentido de uma palavra. A palavra cerâmica, por exemplo, é oriunda
da palavra grega ​keramikos, ​que significa “matéria queimada”, 
indicando que as propriedades desejáveis desses materiais provêm
normalmente de um processo de tratamento térmico à alta 
temperatura, denominado cozimento. 
 
A respeito dos seus conhecimentos sobre os materiais cerâmicos, 
analise as afirmativas a seguir e assinale ​V​ ​para a(s) verdadeira(s) 
e​ ​F ​para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) A maioria das cerâmicas são compostos produzidos entre 
elementos metálicos e não metálicos, sendo as ligações 
interatômicas ou totalmente metálicas ou predominantemente 
metálicas, mas com alguma natureza covalente. 
II. ( ) Duas características dos íons constituintes dos materiais 
cerâmicos influenciam a estrutura do cristal: a magnitude da carga 
elétrica e o tamanho relativo dos cátions e ânions. Então, o cristal 
não deve estar eletricamente neutro, isto é, as cargas positivas dos 
cátions não devem estar equilibradas com o número de cargas 
negativas dos ânions. 
III. ( ) O vidro, composto principalmente de sílica, carbonato de 
sódio e carbonato de cálcio, é um material amorfo e pode ser 
considerado um material cerâmico. 
IV. ( ) A argila, considerada um material cerâmico, é formada por 
partículas cristalinas extremamente pequenas, conhecidas como 
argilominerais, das quais a Caulinita é a mais abundante e 
relevante. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
 
Resposta Selecionada: ​F, V, F, 
V. 
Resposta Correta: ​F, F, V, 
V. 
 
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da 
respo
sta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa 
está incorreta, pois as ligações entre 
metais e ametais são 
predominantemente iônicas (lembrem-se
de que os metais querem dar os 
elétrons, ao passo que os ametais 
querem recebê-los, visando a 
estabilidade energética). Com relação à 
 
alternativa II, é um requisito 
termodinâmico — estabilidade energética
— que os cristais estejam eletricamente 
neutros. 
 
● 
Pergunta 3 
● 0 em 1 pontos 
● 
 
 As propriedades dos polímeros podem ser modificadas ainda pelo uso 
de aditivos, que incluem as cargas, os plastificantes, os 
estabilizantes, os corantes e os retardantes de chamas. Cada 
aditivo terá uma ação visando melhorar uma debilidade do material 
polimérico. Assim, assinale a alternativa correta. 
 
 
Resposta 
Selecion
ada: 
 ​Os corantes são utilizados para conferir 
cor aos polímeros, sendo cargas que se
dissolvem permanecendo homogêneas 
no sistema. Alguns pigmentos podem 
conferir opacidade. 
Resposta 
Correta: 
 ​Flexibilidade, ductilidade e tenacidade são 
melhoradas pela adição de plastificantes. 
São líquidos com baixas pressões de vapor 
e baixas massas moleculares, sendo 
aplicados principalmente aos polímeros 
frágeis. 
 
Feedback
da 
respo
sta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa 
está incorreta, pois as cargas são 
utilizadas visando a melhora das 
propriedades físicas, tais como: 
resistência à tração, à compressão e à 
tenacidade. O retardante de chama 
designa a rota para uma reação de 
combustão que gera menos calor, 
reduzindo, assim, a temperatura. Por fim,
os pigmentos não são dissolvidos. 
 
 
● 
Pergunta 4 
● 1 em 1 pontos 
● 
 
 Do ponto de vista tecnológico, os compósitos mais relevantes são 
aqueles em que a fase dispersa está na forma de uma fibra. Os 
objetivos dos compósitos reforçados com fibras consistem, com 
frequência, em alta resistência e ou rigidez em relação ao peso. 
Com base nos compósitos reforçados com fibras e as suas nuances, 
assinale a alternativa correta. 
 
 
Resposta 
Selecion
ada: 
 ​Como um compósito polimérico 
reforçado com fibra aramida, tem-se o 
Kevlar, utilizado para blindagem 
balística, artigos esportivos e pneus. 
Elas são requisitadas devido às suas 
excepcionais relações resistência-peso,
superiores às dos metais. 
Resposta 
Correta: 
 ​Como um compósito polimérico reforçado 
com fibra aramida, tem-se o Kevlar, 
utilizado para blindagem balística, artigos 
esportivos e pneus. Elas são requisitadas 
devido às suas excepcionais relações 
resistência-peso, superiores às dos metais. 
 
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da 
respo
sta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, 
pois o Kevlar é um compósito reforçado 
com fibras superiores ao nylon e ao 
poliéster. É uma marca registrada da 
empresa DuPont, líder industrial no 
segmento de polímeros, e é cinco vezes 
mais resistente que o aço por unidade de
peso. 
 
 
● 
Pergunta 5 
● 1 em 1 pontos 
● 
 
 Do ponto de vista prático, a resposta de um polímero a solicitações 
mecânicas em temperaturas elevadas está vinculada à sua 
estrutura molecular dominante. Neste contexto, existem dois 
grandes grupos: termoplásticos e termofixos. No tocante à 
reversibilidade, este requisito se torna vital, do ponto de vista 
econômico e ambiental, para o processamento e reprocessamento 
dos materiais na indústria. 
 
A respeito dos seus conhecimentos sobre a estrutura dos polímeros, 
avalie as asserções abaixo: 
 
● Os termoplásticos, diferentemente dos termofixos, são 
recicláveis. 
 
Porque 
● Amolecem quando são aquecidos e endurecem quando são
resfriados. Processos totalmente reversíveis. 
 
 
 
 A seguir, assinale a alternativa correta: 
 
 
Resposta 
Selecion
ada: 
 ​As asserções I e II são proposições 
verdadeiras, e a II é uma justificativa 
correta da I. 
Resposta 
Correta: 
 ​As asserções I e II são proposições 
verdadeiras, e a II é uma justificativa correta
da I. 
 
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da 
respo
sta: 
 Resposta correta. A alternativa está correta,
pois os termoplásticos (polietileno, PVC, 
poliestireno) são fáceis de derreter e 
moldar, o que facilita e viabiliza 
tecnicamente e financeiramente a 
reciclagem. Em contraste, os termofixos 
 
são rígidos e não amolecem ao 
aquecimento. 
 
● 
Pergunta 6 
● 1 em 1 pontos 
● 
 
 Assim como analisamos as imperfeições e os defeitos nos materiais 
metálicos, faz-se útil conhecer os defeitos presentes nos materiais 
cerâmicos. Estes também influenciarão as propriedades e 
aplicações dos materiais cerâmicos. 
 
Fonte: Eng7oda14 / Wikimedia Commons. 
 
A respeito dos seus conhecimentos sobre imperfeições em 
materiais cerâmicos, analise as asserções abaixo: 
 
● O defeito de Frenkel é corriqueiro nos materiais cerâmicos, 
sendo mantida a eletroneutralidade. 
 
Porque 
 
● O cátion deixa sua posição normal e se move para um sítio 
intersticial. 
 
 
 
 A seguir, assinale a alternativa correta: 
 
 
Resposta 
Selecion
ada: 
 ​As asserções I e II são proposições 
verdadeiras, e a II é uma justificativa 
correta da I. 
Resposta 
Correta: 
 ​As asserções I e II são proposições 
verdadeiras, e a II é uma justificativa corretada I. 
 
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da 
respo
sta: 
Resposta correta. A sequência está correta.
Como se vê na figura, o cátion migra 
para o interstício. Como consequência, 
não há alteração global na carga, já que 
o cátion segue mantendo a sua mesma 
carga positiva como um intersticial. Por 
conseguinte, é mantida a 
eletroneutralidade. 
 
 
● 
Pergunta 7 
● 0 em 1 pontos 
● 
 
 Assim como nos materiais metálicos, as propriedades mecânicas das 
cerâmicas estão intimamente associadas à microestrutura e 
também ao processamento. As cerâmicas cristalinas ou não 
cristalinas em temperatura ambiente, por exemplo, sofrem fratura 
antes de sofrerem qualquer tipo de deformação plástica. 
 
A respeito dos seus conhecimentos sobre as propriedades mecânicas 
dos materiais cerâmicos, analise as afirmativas a seguir e assinale 
V​ ​para a(s) verdadeira(s) e​ ​F ​para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) Os materiais cerâmicos sofrem fratura frágil antes de sofrerem
deformação plástica apreciável devido às ligações metálicas 
interatômicas fortes, que tornam este material muito rígido. 
II. ( ) O módulo de elasticidade, que é a inclinação da reta no gráfico
de tensão e deformação, evidencia valores altos para os materiais 
cerâmicos, isto é, são materiais rígidos. 
III. ( ) É desafiante medir a dureza em materiais cerâmicos, devido à
fragilidade deles, porém são materiais excessivamente duros e 
utilizados como abrasivos. 
 
IV. ( ) A porosidade presente nos materiais cerâmicos é um tipo de 
defeito que não interfere nas propriedades mecânicas deles. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
Resposta Selecionada: ​F, V, V, 
F. 
Resposta Correta: ​F, V, V F
 
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respo
sta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa 
está incorreta, pois as ligações 
predominantes são as iônicas e 
covalentes (ligações fortes). A 
porosidade influencia várias 
propriedades, como, por exemplo, o 
módulo de elasticidade (dependência 
negativa, ou seja, diminui com o 
aumento da porosidade). Ademais, a 
condução térmica também é uma 
propriedade reduzida nos materiais 
cerâmicos (devido aos poros, espaços 
vazios que armazenam ar). 
 
 
● 
Pergunta 8 
● 1 em 1 pontos 
● 
 
 No que tange aos polímeros, dois grandes grupos estão presentes: os 
sintéticos e os naturais. De fato, com o término da Segunda Guerra 
Mundial, o âmbito de pesquisa dos materiais foi revolucionado 
graças ao advento dos polímeros sintéticos. 
 
 
Fonte: Molekuul / 123RF. 
 
 Com base nos seus conhecimentos sobre os polímeros, a seguir 
assinale a alternativa correta: 
 
Resposta 
Selecion
ada: 
 ​As cadeias poliméricas podem dobrar, 
enrolar e contorcer, culminando em 
polímeros lineares, ramificados, de 
ligações cruzadas ou rede e malha. 
Assim, as propriedades mecânicas irão 
variar de acordo com cada 
configuração. 
Resposta 
Correta: 
 ​As cadeias poliméricas podem dobrar, 
enrolar e contorcer, culminando em 
polímeros lineares, ramificados, de ligações
cruzadas ou rede e malha. Assim, as 
propriedades mecânicas irão variar de 
acordo com cada configuração. 
 
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da 
respo
sta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, 
pois, dos quatro grupos citados (lineares,
ramificados, ligações cruzadas e rede), a
resistência mecânica aumenta do 
primeiro ao último. As ligações cruzadas,
por exemplo, são formadas na borracha 
para aumentar a dureza em um processo
chamado de vulcanização. 
 
 
● 
Pergunta 9 
● 0 em 1 pontos 
● 
 
 As propriedades dos compósitos de engenharia dependerão das 
propriedades da matriz, bem como das propriedades inerentes à 
fase dispersa. Sendo assim, faz-se imprescindível o conhecimento 
de ambas as fases e as suas classificações. Neste contexto, analise
as afirmativas a seguir: 
I. A matriz é classificada em três categorias: PMC, CMC e MMC, sendo 
estas poliméricas, cerâmicas e metálicas, respectivamente. 
II. Com relação à subclassificação, os compósitos podem ser reforçados
com partículas, fibras e nanocompósitos. 
III. CTFDO é um acrônimo que sintetiza os diferentes tipos de 
influência da geometria da fase dispersa na matriz (concentração, 
tamanho, forma, distribuição e orientação). 
IV. No que tange à fase fibra, esta pode ser classificada em três 
subcategorias: whiskers, fibras e arames. 
Está correto o que se afirma em: 
 
 
Resposta Selecionada: ​II, III e IV, 
apenas. 
Resposta Correta: ​I, III e IV, apenas.
 
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respo
sta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa 
está incorreta, pois a subclassificação 
seria reforçada com partículas (partículas
grandes ou por dispersão), fibras 
(contínuas ou descontínuas) e estrutural 
(laminados e painéis-sanduíche). Os 
nanocompósitos, por exemplo, estão 
inseridos na categoria de reforçado com 
partículas por dispersão, em que as 
partículas são muito pequenas com 
diâmetros entre 10 nm e 100 nm. 
 
 
● 
Pergunta 10 
● 1 em 1 pontos 
● 
 
 Os materiais cerâmicos são amplamente utilizados no cotidiano. Por 
isso, faz-se imprescindível o conhecimento rigoroso das possíveis 
imperfeições presentes nos compostos cerâmicos e suas nuances
Dentre estas, tem-se o defeito Schottky, o defeito Frenkel, as 
impurezas e a estequiometria. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
 
 
Resposta 
Selecion
ada: 
 ​A falta da estequiometria pode ocorrer 
para alguns materiais cerâmicos e 
ainda assim manter o balanço de 
cargas equilibrado, como é o caso do 
óxido de ferro (wustita). 
Resposta 
Correta: 
 ​A falta da estequiometria pode ocorrer 
para alguns materiais cerâmicos e ainda 
assim manter o balanço de cargas 
equilibrado, como é o caso do óxido de 
ferro (wustita). 
 
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da 
respo
sta: 
Resposta correta. A alternativa está 
correta, pois, embora o cristal da 
wustita não seja estequiométrico (existe
tanto Fe2+ como Fe3+), a 
compensação de cargas será realizada 
mediante algum tipo de defeito. A 
quantidade de defeitos nos materiais 
cerâmicos depende da temperatura de 
maneira análoga à dos materiais 
metálicos.