Revisão Ciências dos Materiais

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Lucas Matheus Leal dos Santos – RA 1745202-2 
 
 
Materiais são as substâncias cujas propriedades as tornam utilizáveis em 
estruturas, máquinas, dispositivos, ou produtos consumíveis e facilmente encontradas 
na natureza ou também pode ser fabricados artificialmente. Os mesmo são divididos em 
metálicos, cerâmicos, poliméricos, e, compósitos, podendo ser estrutura e nas ligações 
químicas. 
Metálicos – combinações de elementos metálicos, possuem elétrons livres, bons 
condutores de eletricidade e calor, não são transparentes à luz visível. 
Cerâmicos – Compostos entre elementos metálicos e não metálicos, são os 
argilosos, cimento e vidro, isolantes à eletricidade e calor, muito quebradiços. 
Polímeros – são baseados em carbono, hidrogênio e elemento não metálicos, e 
são maus condutores de eletricidade e ao queimado pode ser tóxico. 
Compósitos – Existem vários sendo desenvolvidos como por exemplo a fibra de 
vidro. 
 
 
Ciência – envolve a investigação das relações entre as estruturas e as propriedades. 
Engenharia – coloca os materiais em ação. 
 
 
Tipos de ligações químicas: 
Ligações Iônicas – Ocorre entre metal e ametal (NaCl – Cloreto de sódio) (Na- metal 
alcalino / Cl- alcalinos terrosos). Requer transferência de elétrons e ocorre 
preferencialmente em materiais cerâmicos. 
Ligações Iônicas – Quanto maior a diferença de eletronegatividade entre dois 
elementos, maior será o caráter iônico da ligação entre eles. 
Ligações Covalentes – Ocorre preferencialmente em materiais polímeros, existe 
compartilhamento de elétrons e pequena ou quase nenhuma eletronegatividade. 
Ligações Metálicas – Ocorre entre metais e elétrons que não são de valência e o núcleo 
formam um “caroço” eletricamente positivo – envolvido por uma “nuvem”, “mar” ou “gás” 
de elétrons. 
 
 
Estruturas Cristalinas 
Propriedades de alguns materiais diretamente relacionadas com as estruturas 
cristalinas. 
 Estrutura: do latim structura, verbo struere, que significa construir; - Em sentido 
geral: organização das partes ou dos elementos que formam um todo. 
Lucas Matheus Leal dos Santos – RA 1745202-2 
 
 Cristal: sólido com átomos arranjados num reticulado periódico tridimensional; 
 Tipos encontrados: 
 Materiais monocristalinos. 
 Materiais policristalinos. 
 Materiais não-cristalinos. 
Sistemas Cristalinos 
Uma vez que existem muitas estruturas cristalinas diferentes possíveis algumas 
vezes é conveniente dividir em grupos (de acordo com configurações de células 
unitárias e/ou arranjos atômicos). 
Geometria da célula completamente definida em termos de 6 parâmetros de rede de 
uma estrutura cristalina: 
 Comprimentos das três arestas a, b e c; 
 Três ângulos entre os eixos α, β e γ. 
 
Planos Cristalográficos e Índices de Miller 
Em algumas estruturas cristalinas é necessário referenciar determinados planos 
de átomos ou interesse em conhecer a direção cristalográfica de um plano ou conjunto 
deles numa rede cristalina. 
 
Imperfeições em Sólidos 
Todos os materiais contém variedades de defeitos e imperfeições. As 
propriedades dos materiais são profundamente sensíveis a desvios de perfeição 
cristalina. Características específicas deliberadamente moldadas pela introdução de 
quantidades controladas de defeitos específicos. 
Defeito cristalino: irregularidade na rede cristalina com uma ou mais dimensões na 
ordem de um diâmetro atômico; 
Vacância ou lacuna: mais simples dos defeitos pontuais; - Um sítio que deveria estar 
ocupado está com um átomo faltando; 
Auto-intersticial: trata-se de um átomo do cristal que permanece comprimido no interior 
de um sítio intersticial (pequeno espaço vazio que não é ocupado); 
 
 
Defeitos Lineares 
 Discordância aresta - Existência de distorção da rede cristalina: átomos acima 
da linha da discordância são pressionados uns contra os outros, átomos abaixo 
puxados para um longe do outro. 
 Discordância espiral - Maioria das discordâncias não são puramente aresta, nem 
puramente espiral, geralmente apresentando componentes característicos de 
ambos os tipos: discordâncias mistas. 
Lucas Matheus Leal dos Santos – RA 1745202-2 
 
 Discordâncias mistas - Contornos que possuem duas dimensões e normalmente 
separam as regiões dos materiais que possuem diferentes estruturas cristalinas 
e/ou orientações cristalográficas.