Sistemas Cristalinos e Propriedades dos Materiais

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Faculdade Pitágoras de Betim
Ciência dos Materiais
Professora: Luciana
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Seção 2.2
	Sistemas cristalinos.
(Capítulo 3 do Callister)
Pré-aula
	https://www.youtube.com/watch?v=K43dqM_fSLY
	https://www.youtube.com/watch?v=123cxZwwKv8
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Sistemas cristalinos
Cúbico
Hexagonal
Tetragonal
Romboédrico
Ortorrômbico
Monoclínico
Triclínico
Rede de Bravais
Pontos, direções e Planos cristalográficos
Ao se lidar com materiais cristalinos, com frequência torna-se necessário especificar um ponto particular no interior de uma célula unitária, uma direção cristalográfica ou algum plano cristalográfico de átomos.
 
Foram estabelecidas convenções de identificação onde 3 números, ou índices são usados para designar as localizações dos pontos, direções e planos.
Coordenada dos pontos
Direções cristalográficas
→ Simbolizada por colchetes [ ]. É definida como uma linha entre dois pontos ou um vetor.
→ Como determinar essas direções?
1- Quando uma direção for usar para seu sentido um dos índices esse, normalmente terá o valor 1.
2- Os três números obtidos são multiplicados ou divididos por um fator comum, para reduzi-los aos menores inteiros.
3- A sequencia sempre será [ u v w ] dos 3 índices NÃO separados por vírgula. Quando os índices forem negativos devem receber uma barra sobre o número.
Problema: Esboce uma direção [110] no interior de uma célula unitária cúbica.
Direções cristalográficas
Planos cristalográficos
→ Em todos os sistemas cristalinos, à exceção do sistema hexagonal, os planos cristalográficos são especificados por 3 Índices de Miller na forma (h k l).
→ Quaisquer dois planos paralelos, entre si são equivalentes e possuem índices idênticos.
→ Um plano que é paralelo a um eixo pode ser considerado como tendo um interseção no infinito, e portanto um índice igual a zero.
→ se necessário, esse três números são mudados para o conjunto de menores números inteiros pela multiplicação ou divisão por um fator comum.
Planos cristalográficos ( )
Planos cristalográficos ( )
Planos cristalográficos ( )
Planos cristalográficos ( )
Problema 01
Determine os índices de Miller para os seguintes planos cristalográficos:
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Densidade Linear
Densidade Planar
	Fe CCC Plano (100)
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Densidade Planar
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	Fe CCC Plano (111)
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	As densidades linear e planar são considerações importantes relacionadas ao processo de escorregamento-ou seja, ao mecanismo pelo qual os metais se deformam plasticamente
	O escorregamento ocorre nos planos cristalográficos mais compactos, e nesses planos, ao longo das direções que possuem maior empacotamento atômico.
Planos mais densos e direções mais densas
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	Normalmente, verifica-se que as ligas CFC são mais dúcteis do que as ligas CCC pois a combinação de direções e planos mais densos é mais favorável para as ligas CFC e também é mais compacta.
Materiais cristalinos e 
não-cristalinos
→ MONOCRISTAIS: Para um sólido cristalino, quando o arranjo periódico e repetido dos átomos 'perfeito, ou se estende ao longo da totalidade da amostra, sem interrupções, o resultado é um monocristal.
- Todas as células unitárias se interligam da mesma maneira e possuem a mesma orientação.
→ MATERIAIS POLICRISTALINOS: A maioria dos sólidos cristalinos é composta por um conjunto de muitos cristais pequenos ou grãos, tais materiais são chamados de policristalinos. 
- 	A orientação cristalográfica varia de grão para grão.
-	Existe algum desalinhamento dos átomos na região onde dois grãos se encontram; essa área é chamada de contorno de grão. 
Estágios durante a solidificação de uma material policristalino
→ ANISOTROPIA: É a direcionalidade das propriedades físicas de monocristais de algumas substâncias, OU SEJA, a dependência das propriedades da substância da direção cristalográfica. Ex.: módulo de elasticidade, condutividade elétrica, índice de refração
- 	Está associada com a variância do espaçamento atômico ou iônico com a direção cristalográfica.
- 	O grau de anisotropia aumenta com a diminuição da simetria estrutural. Estruturas triclínicas são altamente anisotrópicas.
→ SUBSTÂNCIAS ISOTRÓPICAS: É Suas propriedades são independentes da direção da medição.
Difração de raios x e a Lei de Bragg
→ Um feixe de raios X incide sobre um conjunto de planos cristalinos, cuja distância interplanar é d. O ângulo de incidência é q. Os feixes refletidos por dois planos subsequentes apresentarão o fenômeno da difração.
Lei de Bragg
Sem medo de errar
	Algumas das propriedades do ferro α são a maleabilidade, flexibilidade e baixa rigidez, propriedades que estão relacionadas com o sistema cristalino.
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Sem medo de errar
	A estrutura cristalina ferro α, também chamada de ferrita, em que os átomos de ferro estão dispostos em um arranjo CCC (átomos maiores) e os átomos de carbono (átomos menores) estão presentes como defeitos intersticiais.
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	Quando se trata de um material metálico pode-se dizer que esse material se deforma por cisalhamento ou pelo deslizamento de um plano atômico do cristal, que envolve a presença de impurezas ou defeitos no arranjo cristalino. 
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	Os metais de sistema cristalino cúbico, como, por exemplo, o ferro α, se deformam predominantemente por deslizamento no qual um plano de átomos desliza sobre um plano adjacente. O ferro α apresenta o plano de clivagem, isto é, a forma em que o ferro α irá se fragmentar ou fraturar ao longo de planos paralelos ou fratura igual a [100].
Faça valer a pena
Lembretes para próxima aula!!!!!!
Realizar todas as atividades diagnósticas e de aprendizagem U2S2 e será avaliado pelo sistema.
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