Conteúdo 3 - Classificação Geral dos Materiais

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MATERIAIS I
Classificação Geral dos Materiais;
INTRODUÇÃO
Os materiais fazem parte da evolução da espécie humana;
Encontra-se uma diversidade de materiais pelo mundo a fora, veja abaixo:
Transporte;
Habitação;
Vestuário;
Comunicação;
Produção de alimentos....
OBS  Praticamente todos os seguimentos de nossas vidas.
AS CIVILIZAÇÕES MAIS ANTIGAS
As civilizações mais antigas classificavam o seu nível de desenvolvimento por meio dos materiais; Idade da Pedra, Idade do Bronze, Idade do Aço. Veja abaixo:
IDADE DA PEDRA
Acesso a um número limitado de materiais;
Materiais que ocorriam naturalmente, tais como:
Pedra;
Madeira;
Argila;
Peles...
IDADE DO BRONZE
Período da civilização onde ocorreu o descobrimento dessa liga (cobre + Estanho);
Teve início no oriente médio, 3300 a.C;
Fabricava-se materiais como:
Armas;
Ferramentas;
Artefatos...
IDADE DO FERRO
Refere-se ao período que se utilizou metalurgia do ferro;
Ocorrido por volta de 1000 a.C;
Utilizava-se para fabricação de:
Armas;
Ferramentas para trabalho;
Ferradura para cavalos;
Artefatos...
PROPRIEDADES SUPERIORES  Com o passar do tempo descobriu-se técnicas para se fabricar materiais com propriedades superiores aos naturais;
TRATAMENTO TÉRMICO  Descobriu-se, também, que as propriedades dos materiais podem ser alteradas com tratamento térmicos;
ELEMENTOS DE LIGAS  Também pode ser alterada com adição de elementos de ligas;
VEJA ABAIXO, COMO OS MATERIAIS SE CLASSIFICAM.
DE FORMA GERAL!!
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CLASSIFICAÇÃO GERAL DOS MATERIAIS
Materiais
Metálicos
Ferrosos
Não Ferrosos
Naturais
Sintéticos
Polímeros
Cerâmicas
Compósitos
Não Metálicos
TAH!!! MAS POR QUAL COMEÇAREMOS A ESTUDAR?
MATERIAIS METÁLICOS
Metálicos
Ferrosos
Não Ferrosos
São responsáveis por cerca de 2/3 de todos os elementos da tabela periódica;
Representam cerca de 24% da massa do planeta;
CALMA!!
“ É IMPORTANTE APENAS APRENDER PRIMEIRIO O QUE SIGNIFICA FERROSO, NÃO FERROSO, POLÍMERO...
DEPOIS ESTUDAREMOS A FUNDO CADA UM DELES.”
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Ferrosos
É um dos grupos de materiais mais empregados na indústria.
Os mais conhecidos são:
AÇO  liga de ferro-carbono com teor de carbono de até 2,11%;
FERRO FUNDIDO Liga de ferro-carbono com teor de entre 2,11% à 5%. Mesmo não possuindo as mesmas características do aço, são amplamente utilizados na indústria, substituindo o aço em diversas vezes.
AÇO
FERRO FUNDIDO
Não Ferrosos
São todos os demais materiais metálicos que não contem o elemento químico ferro em sua estrutura.
podem ser usados isoladamente ou na forma de ligas metálicas;
Normalmente mais caros $$;
Normalmente, em geral, oferecem boa resistência a oxidação.
Os mais conhecidos e utilizados na indústria são:
Ouro
Alumínio;
Cobre e suas ligas;
Titânio;
Níquel.
Sempre chamou a atenção do homem pelo brilho;
OURO
Começou a ser utilizado a 8.000 A.C;
Considerado um metal nobre por se encontrar em estado puro na natureza;
Não precisa ser beneficiado;
Fácil de Trabalhar
Transmite energia com facilidade;
Não é duro;
Não possui muita resistência mecânica;
Muito dúctil, não serve para fazer ferramentas;
ALUMÍNIO
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS:
Faz ligas metálicas;
Fácil de Conformar;
Extremamente disponíveis na crosta terrestre em minério de bauxita;
MINÉRIO DE BAUXITA
PLACA DE ALUMÍNIO
PRODUTOS EM ALUMÍNIO
APLICAÇÕES:
Elementos estruturais de meios de transportes (veículos terrestres, embarcações e aviões);
Revestimento de embalagens;
Construção civil (portas, esquadrias, janelas, portões, divisórias...);
Bens de cotidiano (ferramentas; rede de transmissão elétrica; 
NOTA: Apesar de sua capacidade de transmissão ser 40% menor que o cobre, utiliza-se alumínio devido ao seu baixo custo de produção e revenda. São utilizados em radiadores também;
COBRE E SUAS LIGAS
O primeiro metal a ser usado pelo homem na fabricação de ferramentas;
Começou a ser utilizado a 4000 anos atrás;
Os primeiros artesões descobriram que ele era maleável;
Porém ficava mais duro quando era martelado por outra ferramenta.
CARACTERÍSTICAS:
Boa condutividade elétrica;
Boa condutividade térmica;
Elevada ductilidade;
Boa resistência a corrosão;
NOTA: Os artesões descobriram que o cobre era muito fácil de ser soldado; no caso, descobriram que o cobre e o bronze formavam ligas.
Uma combinação de cobre e estanho, chegando a 20% de estanho;
Maleável;
Dúctil;
APLICAÇÃO:
Tubos flexíveis;
Torneiras;
Varetas de soldagem;
Válvulas;
Buchas de mancais;
Engrenagens...
LIGAS DE COBRE – BRONZE (COBRE + ESTANHO)
Liga metálica entre cobre e zinco que varia de 3% à 45% de zinco;
Pode-se acrescentar outros elementos para se potencializar algumas propriedades;
Alumínio;
Estanho;
Chumbo;
Arsênio.
NOTA: Aplica-se em diversos seguimentos, dos mais variados, tais como: (armamento, latarias de carro, ornamentação, até tubos de condensadores, materiais elétricos, instrumentos musicais...);
LIGAS DE COBRE – LATÃO (COBRE + ZINCO)
TITÂNIO E SUAS LIGAS
CARACTERÍSTICAS;
Preço elevado, na forma elementar e em ligas;
Muito utilizado na indústria aeroespacial;
O titânio passou a ser utilizado em larga escala após o crescimento desse setor onde forma ligas com outros metais gerando diversos tipos de estruturas;
Forte;
Resistente;
Leve;
Suporta altas temperaturas, (por isso também utilizado em setor automobilístico em conexões; marinhos na construção de turbina e hélices); 
Aplicado também na fabricação de carros blindados, cofres e portões de segurança;
Utilizados também em próteses para substituir articulações e implantes dentários substituindo raízes dos dentes.
NÍQUEL E SUAS LIGAS
CARACTERÍSTICAS:
Suportam elevadíssimas temperaturas para trabalho (800 à 1000ºC);
Por ser muito resistente a corrosão, 65% da produção de níquel é destinada a ligações com aço formando o aço inoxidável;
Utilizado como revestimento na fabricação de peças e equipamentos diversos onde está presente (água do mar, ácidos, soda cáustica, processos químicos em geral);
Na fabricação de moeda.
E, COMO ESTAMOS???
VAMOS VER AGORA, UM POUQUINHO SOBRE OS MATERIAIS NÃO METÁLICOS
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MATERIAIS NÃO METÁLICOS
Não Metálicos
Naturais
Polímeros
Cerâmicas
Sintéticos
Compósitos
POLÍMEROS
CARACTERÍSTICAS:
Possui diversas ligações químicas;
São materiais diferentes dos ferrosos e dos não ferrosos;
Os dois mais importantes são: PLASTICOS e ELASTÔMEROS.
POLÍMEROS PLÁSTICOS
Fácil de ser moldado;
Sintéticos ou derivados do petróleo;
Possuem grandes cadeias macromoleculares formadas por carbono e hidrogênio;
Resistente a corrosão;
Menos Denso;
Isolante Elétrico;
Boa Compatibilidade com tecido humano.
POLÍMERO ELASTÔMERO:
É um polímero que apresenta uma excelente propriedade elástica;
Suporta grandes deformações antes da ruptura;
O termo borracha, é um sinônimo usual para elastômero. 
Cerâmicas
A cerâmica compreende todos os materiais inorgânicos, não metálicos, obtidos geralmente por tratamento térmico em temperaturas elevadas.
TRATAMENTO TÉRMICO NA CERÂMICA:
A cristalização, ou seja, tratamento térmico, confere ao material:
	* Resistência a produtos químicos;
	* Resistência a tração e compressão;
	* Dureza.
Classificação, segundo a Associação Brasileira de Cerâmicas:
Vermelha;
Branca;
Revestimentos;
Refratários;
Isolantes Térmicos;
Fritas e Corantes;
Abrasivos;
Vidro;
Cimento e Cal
Exemplo de Aplicações de Cerâmica:
COMPÓSITOS
É o resultado da fusão de dois ou mais materiais objetivando gerar um terceiro com propriedades que jamais esses materiais teriam isoladamente. Por essa definição, dizemos que uma ampla variedade de materiais de engenharia se enquadra nesta categoria.
Concreto	
Fibra de Vidro e Carbono
E, COMO ESTAMOS???
PARTIREMOS AGORA PARA A PERSONALIDADE QUE OS MATERIAIS POSSUEM, OU SEJA, AS SUAS PROPRIEDADESQUE O TORNA DIFERENTE UM DO OUTRO.