Trabalho 2 - Ciência dos materiais

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Conforme a vivência primitiva do homem, o uso dos materiais começou a se tornar algo 
essencial para caça, criação de instrumentos bélicos, além da utilização da matéria prima para 
vestimentas, entre outras diversas finalidades. Com o passar do tempo, vários outros tipos de 
materiais foram surgindo e, para definir o melhor a ser utilizado em determinado trabalho, foi-
se necessário um estudo para sua seleção. 
Os materiais sólidos têm sido classificados em três grandes grupos: metais, cerâmicos e 
polímeros, classificação essa baseada na sua estrutura atômica e ligações químicas. A maioria 
das matérias se encaixam nessas três classificações, embora exista alguns que se encontram na 
intermédia. 
Para entender essas classificações, é preciso saber que, no grupo dos metais, os materiais são 
compostos, geralmente, de combinações de elementos metálicos, possuem uma excelente 
condutividade elétrica e térmica, não apresentam transparência à luz, no entanto, são resistentes 
e deformáveis. No grupo cerâmico, podemos ver a cerâmica, o vidro e o cimento, onde são 
compostos entre elementos metálicos e não-metálicos e geralmente são isolantes de calor e 
eletricidade, além de serem mais resistentes a altas temperaturas e ambientes abrasivos que os 
metais e polímeros. 
Por fim, nos polímeros, observamos os plásticos e borracha. Nada mais são que materiais de 
compostos orgânicos, baseados em carbono, hidrogênio e elementos não metálicos. Além dessa 
característica, esses materiais apresentam baixa densidade, podem ser altamente moldáveis, 
possuem boa isolação elétrica, porém má condutividade térmica. 
 
Figura 1 - Classificação dos materiais 
Além disso, três outros grupos importantes na engenharia foram adicionados: compósitos, 
semicondutores e os biomateriais. Os compósitos consistem em combinações de dois ou mais 
materiais diferentes, já os semicondutores possuem propriedades elétricas intermediárias 
àquelas apresentadas pelo condutores elétricos e isolantes; os biomateriais são utilizados em 
materiais componentes implantados no interior do corpo humano. 
Fora a classificação através da engenharia, temos a classificação segundo o grau de 
desenvolvimento tecnológico: naturais, empíricos, por desenvolvimento científico e os 
projetados. Nesse critério, os materiais foram divididos conforme o auxílio da tecnologia para 
fabricação de cada. 
Os materiais naturais são aqueles utilizados do jeito que foram encontrados na natureza, sem 
algum tipo de alteração, diferente dos empíricos que sofreram um determinado grau de 
transformação, no entanto seu processo foi desenvolvido através de fenômenos naturais. No 
desenvolvimento científico, a ciência já se torna presente para criação do material, assim como 
os projetados, que utilizam da alta tecnologia para seu desenvolvimento a fim de produzir 
comportamentos especiais. 
Além desses dois critérios, existe outra que leva em consideração a morfologia do material. 
Nessa categoria, pode-se classificar como monoestruturados, recobrimento, gradiente e 
aleatório. 
Os materiais monoestruturados apresentam as mesmas propriedades por todo o seu corpo, como 
por exemplo a cerâmica, já nos de recobrimento as propriedades apresentadas na sua superfície 
é diferente da encontrada no interior. Para o material entrar na classificação como gradiente, 
ele deve apresentar multicamadas com propriedades diferentes em cada uma, juntas para o 
escapamento de veículos automotores é um exemplo para esse tipo. No aleatório se enquadram 
os compósitos, que possuem um reforço de propriedades através da junção de dois ou mais 
materiais. 
Para definir o melhor tipo de material a se utilizar, devemos tomar como base o desempenho e 
as propriedades requeridas de um componente para determinada aplicação. Tendo 
conhecimento disso, podemos também definir a estrutura mais adequada para atingir as 
propriedades desejadas às condições do trabalho. Baseado nisso, será definido o tipo de 
processamento ideal para a obtenção da estrutura solicitada no material escolhido. 
Para todo tipo de equipamento é preciso um estudo para determinar o material adequado para 
sua fabricação, como exemplo a lâmpada que passou por diversas fases até chegar no que 
observamos atualmente. Na lâmpada incandescente podemos observar o filamento de 
tungstênio, responsável principal pela produção de luz e calor da lâmpada. Chegou-se à 
conclusão que o tungstênio é o material ideal para o filamento pois ele possui um alto ponto de 
fusão (3422°) e, para melhor eficiência da lâmpada, mais alta tem que ser a temperatura do fio. 
Para que a corrente elétrica chegue até o filamento é preciso que haja um fio condutor, aí que 
entra a liga de cobre. Esse material foi escolhido devido a sua excelente condutividade elétrica 
e térmica. Todo esse material, para ser conservado e protegido, é envolvido por um bulbo de 
vidro, podendo ele ser claro, fosco, leitoso ou até mesmo colorido, onde cada tipo de vidro 
ocasionará em diferentes resultados de reflexão. 
Além desses materiais, podemos ver, também, a rosca de contato feita de alumínio com 
recobrimento de estanho (responsável pela proteção à corrosão e oxidação do metal), um 
isolante cerâmico e uma placa de cobre. 
 
Figura 2 - Materiais da lâmpada incandescente 
 
 
BIBLIOGRAFIA 
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FELICÍSSIMO, A. Lâmpada incandescente: A velha senhora que ainda faz sucesso. Disponivel 
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