Ciências dos Materiais -atividade semana03 - Cassio Daniel Machado de Souza RA 18378085

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1) Desde o início das civilizações, os materiais e a energia são utilizados para melhorar a vida dos seres humanos; por essa razão, 
eles estão intimamente ligados à existência e à evolução da humanidade e acompanharam essas civilizações no decorrer de todo 
o seu desenvolvimento desde a pré-história, na Idade da Pedra, quando nossos ancestrais lascavam pedras para produzir armas 
de caça; passando pela Idade do Bronze, na qual foi desenvolvida a base da metalurgia com as ligas de cobre e estanho na 
produção de armas superiores; até os dias atuais, com a produção de superligas, grafeno, entre outros (SHACKELFORD, 2013).
Em ciência e engenharia dos materiais, a que se referem os termos "composição", "estrutura", "síntese" e "processamento"?
R.: 
1 - Composição: é um conceito de Química que tem significados similares mas ligeiramente diferentes, caso se refira a uma 
substância pura ou a uma mistura. 
2 - Estrutura: Quando relacionado a um material, se refere normalmente ao arranjo interno de seus “constituintes” – quem são 
esses constituintes, depende da escala na qual estamos analisando o material. 
3 - Síntese: Pode ser definido como sendo o tipo ou magnitude da resposta de um material a um estímulo específico.
4 - Processamento: pode ser definido como sendo o conjunto de técnicas empregadas para obtenção de materiais com formas e 
propriedades específicas. 
2) Os materiais, por razões de conveniência, são separados em classes com base na sua constituição, arranjo de seus átomos e 
suas propriedades. Essas classes, ou grupos, são:
• Metais ou materiais metálicos.
• Cerâmicas ou materiais cerâmicos.
• Polímeros ou materiais poliméricos.
• Compósitos ou materiais compósitos.
Cada uma dessas classes possui materiais com estruturas e propriedades diferentes das outras classes. Descreva as características 
de cada uma dessas classes.
R.:
1 - Metais ou materiais metálicos: São substâncias inorgânicas compostas por um ou mais elementos metálicos. Ex. Aço, cobre, 
alumínio.
2 - Cerâmicas ou materiais cerâmicos: São materiais inorgânicos constituídos por elementos metálicos e não metálicos unidos por
meio de ligações químicas. 
3 - Polímeros ou materiais poliméricos: Consiste de cadeias moleculares orgânicas (carbono) de longa extensão
4 - Compósitos ou materiais compósitos: Materiais compósitos ou conjugados são combinações de dois ou mais materiais.
3) É fundamental conhecer o arranjo estrutural dos átomos na formação dos materiais, uma vez que esse arranjo determina 
muitas das propriedades desses materiais. Para melhor aproveitamento deste conteúdo, descreva os conceitos de estrutura 
cristalina, rede cristalina e célula cristalina
R.: 
1 - Estrutura Cristalina: O conceito de estrutura cristalina está relacionado à organização dos átomos de forma geométrica.
As estruturas cristalinas estão presentes em diversos materiais, em que os átomos distribuídos dentro de sua estrutura formam
uma rede chamada retículo cristalino. Possuem, portanto, estruturas cristalinas os sais, metais e a maior parte dos minerais.
2 – Rede Cristalina: Conjunto infinito de pontos definidos pela interseção de dois feixes de retas paralelas e equidistantes de um 
plano e pela interseção de três feixes de planos paralelos e equidistantes (rede espacial). Nos cristais, os átomos, íons ou 
moléculas dispõe-se segundo redes deste tipo. 
3 – Célula Cristalina: É a menor parte do cristal que contém as suas características, e que repetido tridimensionalmente forma um
mineral, pode ser definido também, como o menor agrupamento de átomos representativo de uma determinada estrutura
cristalina específica. 
4)Tratamentos térmicos são utilizados para o melhoramento das propriedades dos materiais e, geralmente, envolvem um 
fenômeno conhecido como difusão, que é o fenômeno de transporte de matéria (átomos, íons e moléculas).
Esse transporte de matéria envolve um fluxo de átomos, íons ou moléculas de uma região de maior concentração para uma 
região de menor concentração dessas espécies. A tecnologia no processamento de alguns materiais é altamente dependente da 
taxa de difusão, de tal forma que o sucesso, nesses processos, está intimamente ligado ao controle da difusão.
Com isso em mente, explique como funciona o processo de têmpera do aço.
Fonte: Aula ao vivo semana 3
R.:
1º - Aquece-se o metal até o seu ponto de fusão;
2º – Faz-se o recozimento do metal, até que a pela apresente uma coloração avermelhada. Etapa essencial para temperar o aço;
3º – Faz-se o arrefecimento da peça, de forma lenta e natural;
4º – Começa o processo de tempera, resfria-se o aço imergindo em água, sob fogo baixo se aquece a peça, processo chamado de
revenimento, neste processo se corrige a tenacidade e a durabilidade do material.
5º – Após todo este processo o aço temperado
5) Tratamentos térmicos são utilizados para o melhoramento das propriedades dos materiais e, geralmente, envolvem um 
fenômeno conhecido como difusão, que é o fenômeno de transporte de matéria (átomos, íons e moléculas).
Esse transporte de matéria envolve um fluxo de átomos, íons ou moléculas de uma região de maior concentração para uma 
região de menor concentração dessas espécies. A tecnologia no processamento de alguns materiais é altamente dependente da 
taxa de difusão, de tal forma que o sucesso, nesses processos, está intimamente ligado ao controle da difusão.
O fenômeno de difusão acontece com materiais metálicos, poliméricos e também em materiais cerâmicos, contudo, é mais 
complexo nesses últimos devido às suas ligações do tipo iônicas. Nos sólidos, a difusão consiste na migração passo a passo dos 
átomos, íons ou moléculas, de uma posição para outra, dentro da estrutura do material.
Explique a diferença entre os processos de autodifusão e interdifusão.
R.: 
1- Autodifusão: É uma difusão que ocorre em metais puros, mas, neste caso, todos os átomos que mudam de posição são do 
mesmo tipo. 
2 – Interdifusão: É quando a difusão se dá entre átomos de espécies diferentes.