Propriedades e Defeitos dos Materiais

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22/04/2020 UNIASSELVI - Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Portal do Aluno - Portal do Aluno - Grupo UNIASSELVI
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Acadêmico: Ricardo Gabriel Parra da Silva Paiva (1936219)
Disciplina: Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24)
Avaliação: Avaliação I - Individual Semipresencial ( Cod.:638079) ( peso.:1,50)
Prova: 17220676
Nota da Prova: 9,00
Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada 
1. Um material monocristalino, como o nome sugere, é composto por apenas um único cristal. Já um material
policristalino é composto por vários. A segunda configuração é mais comum entre os materiais de engenharia. Com
relação à cristalinidade dos materiais, analise as afirmativas a seguir:
I- O número de grãos em um material policristalino irá depender do número de pontos de nucleação gerados no
processo de solidificação.
II- Quanto maior o número de pontos de nucleação, maior será a área total de contornos de grão gerada ao final do
processo de solidificação em relação ao volume solidificado.
III- Como a orientação da estrutura cristalina é aleatória nos diferentes grãos, o contorno de grão consistirá em
ligações incompletas, devido à falta de alinhamento entre as células cristalinas.
IV- Os materiais monocristalinos são de fácil obtenção em escala industrial, porém não apresentam propriedades
de interesse tecnológico.
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As afirmativas I, II e III estão corretos.
 b) As afirmativas I e IV estão corretas.
 c) Somente a afirmativa I estão correta.
 d) As afirmativas II, III e IV estão corretas.
2. Os materiais cerâmicos podem ser utilizados em várias aplicações em que suas propriedades específicas são
interessantes. Sobre essas propriedades, assinale a alternativa CORRETA:
 a) As ligações químicas das cerâmicas oxidas são do tipo iônica e de elevada energia de ligação, resultando na
elevada temperatura de fusão desses materiais.
 b) Os materiais cerâmicos apresentam baixa temperatura de fusão. Por esse motivo, estes são geralmente
obtidos pelo processo de fundição.
 c) As ligações químicas das cerâmicas oxidas são do tipo ponte de hidrogênio, fazendo com que as moléculas
tenham elevada mobilidade.
 d) Os átomos da camada de valência dos materiais cerâmicos são livres, resultando em elevada condutividade
elétrica desses materiais.
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3. Apesar dos materiais cristalinos apresentarem um arranjo atômico constante ao longo do material, descrito pela
sua célula unitária, este irá apresentar, invariavelmente, defeitos de estrutura cristalina. Esses defeitos são
caracterizados, por exemplo, pela falta de átomos na estrutura. Com relação aos defeitos da estrutura cristalina,
classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) As lacunas são defeitos presentes nos materiais, que se caracterizam pela falta de átomos na estrutura,
distribuídas de forma aleatória no material. O número de lacunas aumenta exponencialmente com a temperatura
do material.
( ) As impurezas são um tipo de defeito da estrutura cristalina, caracterizadas pela presença de átomos estranhos
na rede. De fato, em muitos casos, esses átomos são introduzidos de forma proposital para obter propriedades
específicas (como é o caso do carbono na estrutura do ferro, caracterizando os aços e ferros fundidos).
( ) As impurezas podem ser basicamente de dois tipos: substitucional ou intersticial. Quando o raio atômico do
elemento a ser solubilizado é semelhante ao do material que irá solubilizá-lo, as impurezas tendem a ser
intersticiais.
( ) As discordâncias são tipos específicos de defeitos na rede cristalina, e são caracterizadas como regiões onde
ocorre uma falha de alinhamento do átomos. Essas falhas são relevantes, e a sua capacidade de movimentação
com a aplicação de carga mecânica determina algumas propriedades do material.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) V - V - F - V.
 b) V - F - F - V.
 c) V - V - V - F.
 d) F - F - V - V.
4. Os materiais compósitos resultam da combinação entre cerâmicas e polímeros, polímeros e metais, ou metais e
cerâmicas. Essa combinação visa obter propriedades específicas, agregando características de cada material.
Sobre os materiais compósitos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) A combinação visa obter sinergia entre os materiais utilizados para a fabricação do compósito, ou seja, se
espera agregar aspectos positivos de ambos os materiais para atender a uma determinada especificação técnica.
( ) A denominada "fibra de vidro" é um material compósito. Esse tipo de material é composto por uma matriz
polimérica, em que ficam dispostas as fibras de vidro.
( ) Uma variedade de insertos para usinagem são fabricados em um material chamado "Widea". Esse material
consiste em um matriz metálica em que ficam dispostas partículas cerâmicas (carbeto de tungstênio).
( ) Um componente bastante utilizado na indústria de semicondutores é o transistor, e é fabricado em uma liga de
cobre (fase condutora) em que ficam dispersas partículas de PVC (polímero).
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) V - V - V - F.
 b) F - V - F - V.
 c) F - F - V - V.
 d) V - F - V - F.
5. As lacunas são defeitos pontuais, que consistem em locais na estrutura cristalina onde ocorre a ausência de
átomos. Sobre as lacunas, assinale a alternativa CORRETA:
 a) O número de lacunas em um material tende a diminuir conforme aumentamos a temperatura.
 b) As lacunas podem ser eliminadas completamente da estrutura através de tratamentos térmicos específicos.
 c) A quantidade de lacunas cresce exponencialmente com o aumento da temperatura do material.
 d) O número de lacunas não tem qualquer dependência com a temperatura que o material está exposto.
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6. Engenheiros alemães estão desenvolvendo uma alternativa sustentável para a produção de plásticos de alto
desempenho usando terpenos, que são hidrocarbonetos encontrados em madeira rica em resina. Na produção de
celulose, quando a madeira é quebrada para separar as fibras de celulose, os terpenos são isolados em grandes
quantidades, surgindo como um subproduto, o óleo de terebintina. Paul Stockmann e seus colegas do Instituto de
Bioengenharia e Engenharia de Interfaces desenvolveram um método escalonável para a escala industrial que
converte o óleo de terebintina em precursores dos plásticos conhecidos como poliamidas. As poliamidas
desempenham um papel importante na fabricação de componentes estruturais de alta qualidade, pois não apenas
são resistentes ao impacto e à abrasão, como também resistem a muitos produtos químicos e solventes. Hoje, as
poliamidas são produzidas principalmente a partir de petróleo bruto - o petróleo também é um hidrocarboneto,
apenas considerado não renovável. Com base no exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as
falsas:
( ) A principal vantagem da produção da poliamida a partir de terpenos é a substituição da fonte tradicional
(petróleo) pela madeira. A madeira, diferentemente do petróleo, é um recurso renovável.
( ) A produção de poliamida pelo método proposto apresenta grandes vantagens tecnológicas e econômicas em
relação ao método de produção tradicional.
( ) As poliamidas são caracterizadas pela alta resistência ao ataque químico de solventes.
( ) As poliamidas são polímeros normalmente extraídos de alguns tipos de madeiras, as quais são ricas em
resina, em processo já estabelecidos industrialmente e em grande escala.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=bioplastico-transparente-termicamente-estavel&id=010160181010#.W9EBoXtKgdU. Acesso em: 24 out. 2018.
 a) V - F - V - F.
 b) F - V - F - V.
 c) V - V - V - V.
 d) V - V - V - F.
7. Os contornos de grão são caracterizados como defeitos da estrutura cristalina, tendo em vista que nessas regiões
existe uma desordem de átomos. Sobre os contornos de grão, analise as seguintes sentenças:
I- Nos contornos de grão, a energia livre é menor do que no interior dos grãos. Por esse motivo, reações químicas,
como a oxidação, ocorrem preferencialmente no interior dos grãos.
II- Nos contornos de grão existem ligações químicas incompletas, o que resulta em uma energia livre mais elevada
que no interior dos grãos.
III- Um material policristalino é composto por vários grãos.
IV- Um material monocritalino pode ser facilmente obtido por métodos de fabricação convencionais, não exigindo
controle dos parâmetros de processamento.
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
 a) As sentenças II e III estão corretas.
 b) As sentenças II e IV estão corretas.
 c) As sentenças I e III estão corretas.
 d) Somente a sentença II está correta.
8. Algumas ligas metálicas podem ser descritas e analisadas através de diagramas de fases binários eutéticos. Sobre
este tipo de diagrama, assinale a alternativa CORRETA:
 a) Os diagramas binários eutéticos são caracterizados pela ausência de fase líquida em qualquer temperatura.
 b) Na liga de composição equivalente ao ponto invariável, a fase sólida se transforma em fase líquida em uma
única temperatura.
 c) Para a liga de composição correspondente ao ponto invariável, a regrada da alavanca não pode ser aplicada.
 d) Nesse tipo de diagrama, uma fase líquida está sempre presente para temperaturas acima da temperatura
ambiente.
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9. Os materiais são denominados cristalinos quando apresentam uma ordenação de átomos de longo alcance. Já os
materiais amorfos não apresentam essa ordenação de átomos. Os metais em seu estado cristalino, como o aço e o
alumínio comerciais, apresentam ordenação de seus átomos em estruturas cúbicas. Com relação aos metais
cristalinos, analise as afirmativas a seguir:
I- Os metais comerciais são policristalinos. A estrutura cristalina é formada a partir da solidificação do material
fundido, em que ocorre a nucleação e o crescimento de grãos durante o processo de resfriamento.
II- Os metais comerciais são denominados monocristalinos, pois apresentam um mesmo arranjo atômico (célula
unitária) ao longo de todo o material. 
III- Os materiais policristalinos apresentam maior quantidade de imperfeições, denominadas contornos de grão,
quando comparados aos materiais monocristalinos.
IV- Materiais monocristalinos, por terem menor quantidade de defeitos na estrutura cristalina, apresentam valores
de resistência mecânica mais próximos do valor teórico do material (calculado a partir das forças de ligações
químicas).
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As afirmativas I, III e IV estão corretas.
 b) Somente a afirmativa I está correta.
 c) As afirmativas I, II e IV estão corretas.
 d) As afirmativas II e IV estão corretas.
10. Os materiais metálicos são descritos através de suas estruturas cristalinas, chamadas de células unitárias. Sobre
as células unitárias dos materiais metálicos, assinale a alternativa CORRETA:
 a) Os materiais metálicos, em sua maioria, apresentam estruturas cristalinas cúbicas, como CFC e CCC, de
elevada simetria.
 b) Os materiais metálicos não apresentam cristalinidade. Por esse motivo as suas estruturas cristalinas são
relativamente complexas.
 c) Os materiais metálicos apresentam estrutura cristalina complexa, o que explica a sua elevada resistência
mecânica.
 d) Podemos calcular, através das características geométricas da célula unitária, a resistência mecânica de um
material metálico.
Prova finalizada com 9 acertos e 1 questões erradas.