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CIÊNCIA E ENGENHARIA DOS MATERIAIS 
 
Universidade Estadual do Amazonas 
Escola Superior de Tecnologia 
Curso: Engenharia Naval 
Disciplina: ciência e engenharia dos materiais Cod: ESTENV002 
Turma: ENV03_T01 
Aluno: Brendo Xavier lima Matrícula: 1915200005 
 
Resumo: PTM3110_TOPICO_09_2018 
MATERIAIS CERÂMICOS 
A característica comum a estes materiais é serem constituídos de elementos 
metálicos e não-metálicos, ligados por ligações de caráter misto, iônico- covalente. 
Em sua maioria, os materiais cerâmicos são duros e frágeis. 
 Estrutura dos Materiais Cerâmicos 
o Em geral, a estrutura cristalina dos materiais cerâmicos é mais complexa 
que a dos metais, uma vez que eles são compostos por pelo menos dois 
elementos químicos diferentes. 
 Classificação dos Materiais Cerâmicos 
o VIDROS 
 O principal tipo de vidro é aquele baseado na sílica: 
 Sólido não cristalino, 
 Composição Química: 
 Principal óxido: SiO2 
 Formação de um Vidro 
 Não ocorre cristalização durante o resfriamento. 
 Não existe uma temperatura de fusão cristalina, mas uma 
temperatura de transição vítrea (Tg). 
o MATERIAIS CERÂMICOS CRISTALINOS 
A maior parte dos materiais cerâmicos tem elevado ponto 
de fusão. A plasticidade (“moldabilidade”) necessária para sua 
conformação é conseguida antes da queima, por meio de mistura 
das matérias primas em pó com um líquido. 
 Métodos de Conformação de Cerâmicas 
 Prensagem simples: 
o Pisos, azulejos e placas 
 Prensagem isostática: 
o Isolador de vela do carro 
 Extrusão: 
o Tubos e capilares 
 Injeção: 
o Pequenas peças com formas complexas 
 Colagem de barbotina: 
o Sanitários, pias, vasos, artesanato 
 Torneamento: 
o Xícaras e pratos 
o CERÂMICA DE ALTA TECNOLOGIA 
As matérias-primas são muito mais caras e são geralmente sintéticas 
(e não naturais), porque precisam ter qualidade muito maior (controle do nível 
de impurezas e granulometria é crítico). 
 As aplicações são baseadas em propriedades muito específicas: 
 Elétricas, Térmicas, Químicas, Magnéticas, Ópticas e 
Biológicas. 
 
Questões: PTM3110_TOPICO_09_2018 
4. Por que os materiais cerâmicos cristalinos geralmente não podem ser fabricados como 
os materiais poliméricos e os materiais metálicos? Quais são os processos de fabricação 
utilizados na fabricação de materiais cerâmicos cristalinos? 
 Resposta: Os materiais cerâmicos cristalinos apresentam alto ponto de fusão e 
baixa ductilidade. Desta forma, não podem ser fundidos ou amolecidos a temperaturas 
ordinárias e não podem ser deformados a frio. Os processos de fabricação necessitam 
então de uma via alternativa onde o pó das matérias primas é misturado a um fluído (como 
a água) e esta suspensão viscosa (que, de acordo com a viscosidade pode ser chamada de 
massa ou pasta, quando se trata de misturas com comportamento plástico, ou ainda de 
barbotina, no caso de suspensões fluídas) apresenta plasticidade ou fluidez suficiente para 
ser conformada. 
 Os processos de fabricação de materiais cerâmicos mais importantes são: 
prensagem simples ou uniaxial, prensagem isostática, extrusão, injeção, colagem de 
barbotina, torneamento entre os processos. 
5. Responda às afirmações abaixo, que se referem à distribuição de Weibull, com falso 
(F) ou verdadeiro (V). 
a) Nos materiais dúcteis, a dispersão estatística da resistência mecânica é pequena e em 
geral não obedece à uma distribuição gaussiana. (F) 
b) Nos materiais frágeis, a dispersão estatística da resistência mecânica é grande e em 
geral obedece à distribuição de Weibull. (V) 
c) O módulo de Weibull (m) é uma medida da dispersão do parâmetro medido como, por 
exemplo, a resistência mecânica de um material. (V) 
d) Um tijolo refratário de alumina (cerâmica tradicional) apresenta módulo de Weibull 
mais elevado que uma peça de mesmas dimensões de alumina de alta pureza e isenta de 
poros. (F) 
e) A resistência mecânica medida, por exemplo, num ensaio de flexão de um material 
cerâmico é praticamente independente das dimensões do corpo de prova. (F) 
Resumo: PTM3110_TOPICO_10_2018 
ESTRUTURA E PROPRIEDADES DOS POLÍMEROS 
 Definições 
o Monômero: molécula capaz de reagir formando cadeia polimérica. 
o Polímero: macromolécula constituída por vários meros ligados 
covalentemente entre si. 
o Polimerização: reações químicas intermoleculares pelas quais os 
monômeros reagem, integrando-se na forma de meros, à estrutura 
molecular da cadeia. 
 Os mecanismos de polimerização podem ser classificados em: em 
cadeia e por etapas. 
 A polimerização em cadeia envolve as seguintes etapas 
o Iniciação: 
o Propagação 
o Terminação 
 Polimerização por etapas: neste processo, as reações 
químicas intermoleculares ocorrem sem formação de sítio 
ativo, e em geral envolvem mais de um tipo de grupo 
reativo. 
o Copolímeros 
 HOMOPOLÍMERO: polímero contendo um único tipo de mero. 
 COPOLÍMERO: polímero contendo duas ou mais espécies de 
meros. 
 TAMANHO DA CADEIA 
o MASSA MOLAR MÉDIA NUMÉRICA 
o MASSA MOLAR MÉDIA PONDERADA 
 Polidispersão e Grau de Polimerização 
o POLIDISPERSÃO: relação entre as médias de massa molar ponderada e 
numérica. 
o O GRAU DE POLIMERIZAÇÃO (n) representa a quantidade média de 
meros existentes numa molécula (tamanho médio da cadeia em unidades 
de mero). 
 POLÍMEROS TERMOPLÁSTICO E TERMOFIXOS 
o TERMOPLÁSTICOS 
 Podem ser conformados mecanicamente repetidas vezes, desde 
que reaquecidos (são facilmente recicláveis). 
 Parcialmente cristalinos ou totalmente amorfos. 
 Lineares ou ramificados. 
o TERMOFIXOS 
 Podem ser conformados plasticamente apenas em um estágio 
intermediário de sua fabricação. 
 O produto final é, em geral, rígido e não apresenta escoamento 
(não se liquefaz) com o aumento da temperatura. 
 São insolúveis e infusíveis. 
 Mais resistentes ao calor do que os termoplásticos. 
 Usualmente amorfos. 
 Elastômeros 
o Quando submetidos a tensão, os elastômeros se deformam, mas voltam ao 
estado inicial quando a tensão é removida. 
o Os elastômeros apresentam baixo módulo de elasticidade. 
o São polímeros amorfos ou com baixa cristalinidade (obtida sob tensão). 
 PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS 
o De o material ser termoplástico ou termofixo. 
o Da temperatura na qual ele amolece, no caso de material termoplástico. 
o Da estabilidade química (resistência à degradação oxidativa e à 
diminuição da massa molar das moléculas) do material a ser processado. 
o Da geometria e do tamanho do produto final. 
 TÉCNICAS DE PROCESSAMENTO 
o Processos Contínuos 
 Extrusão de filmes, extrusão de fibras 
o Preenchimento de molde 
 Moldagem por injeção, moldagem por compressão 
o Moldagem de pré-forma 
 Sopro, conformação térmica 
o Moldagem gradual 
 Revestimento, moldagem por rotação 
Questões: PTM3110_TOPICO_10_2018 
4. Responda as questões abaixo, justificando as suas respostas. 
a) É possível triturar e reciclar uma peça feita do polímero fenol-formaldeído (que é um 
polímero termofixo)? 
 Resposta: Não é possível reciclar uma peça de fenol-formaldeído, pois esse é um 
polímero termofixo (apresenta-se totalmente reticulado) o que impede. O que pode ser 
feito com esse polímero é moer e utilizar o pó como uma carga em um outro material 
polimérico. 
b) É possível triturar e reciclar uma peça feita de polipropileno (que é um polímero 
termoplástico)? 
 Resposta: É possível triturar e reciclar uma peça de polipropileno, uma vez que o 
polipropileno é um polímero termoplástico. O material triturado, se aquecido acima de 
sua temperatura de transição vítrea, torna- se novamente plástico e pode ser moldado 
novamente, no formato de uma nova peça. No entanto, no processamento de reciclagem, 
algumas propriedades do polímero podem ser alteradas, de forma que um polímero 
termoplástico pode ser reciclado, mas com propriedades mais ou menos alteradas, 
dependendo das condições do processamento de reciclagem.5. Você utiliza um polímero cujo valor de polidispersão, determinado de forma análoga 
à utilizada no Exercício 3 desta lista, é igual a 2,00. Num determinado lote de material 
enviado para a sua empresa por um fornecedor, a polidispersão determinada pelo 
laboratório de controle de qualidade da sua empresa identificou um valor de polidispersão 
no polímero igual a 3,50. Você recusou o lote, mas precisa emitir um relatório para a sua 
gerência. Explique o que poderia ter acontecido no lote para que o valor da polidispersão 
tenha aumentado. 
 Resposta: Você deve recusar o lote de qualquer forma, pois uma mudança 
significativa na polidispersão pode acarretar uma grande diferença em propriedades e em 
características de processamento do polímero na empresa utilizadora (por exemplo, 
poderia não ser possível injetar peças, pois as condições de injeção – por exemplo, 
temperatura, tempos de ciclos, pressão de injeção – seriam diferentes com a 
mudança na polidispersão do polímero). A diferença no lote pode ser atribuída a: 
• Um problema no controle do processo de síntese no seu fornecedor. Pode estar 
sendo fornecido o mesmo tipo de polímero que você utiliza (por exemplo, um 
poliestireno), mas de um outro tipo (o termo utilizado é um polímero de outro “grade”, 
com diferenças no processo de fabricação que levam a diferenças na polidispersão). 
• Uma mistura com um outro polímero, proposital (o material fornecido é uma 
blenda polimérica) ou acidental (aconteceu uma contaminação com um outro polímero). 
• Fornecimento de mistura de material não reciclado (material chamado de 
“virgem”) com material reciclado. 
• Fornecimento de material reciclado. O material reciclado geralmente apresenta 
maior polidispersão em relação àquela apresentada pelo mesmo polímero “virgem”.