Aula 2 Estruturas Materiais Cerâmicos

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Aula 2 – Estruturas Cristalinas das Cerâmicas
A ligação atômica varia desde puramente iônica até totalmente covalente.
O nível do caráter iônico depende das eletronegatividades dos átomos:
Materiais cerâmicos:
- ligação atômica é predominantemente iônica – estruturas cristalinas consideradas como sendo compostas por íons eletricamente carregados, não por átomos
- íons metálicos carregados positivamente (cátions) – doam seus elétrons de valência para os íons não-metálico que estão carregados negativamente (ânions).
Características dos íons que compõem os materiais cerâmicos que influenciam a estrutura do cristal:
1) magnitude da carga elétrica de cada um dos íons componentes – a eletroneutralidade tem que ser mantida – cristal deve ser sempre eletricamente neutro.
- estequiometria: todas as cargas positivas dos cátions devem ser contrabalançadas por um número igual de cargas negativas dos ânions.
2) tamanhos relativos dos cátions (íons metálicos) e dos ânions (íons não-metálicos).
Estruturas cerâmicas estáveis se formam quando os ânions que circulam um cátion estão todos em contato com aquele cátion – sempre vai existir uma razão crítica entre o raio do cátion e o raio do ânion com essa condição.
Número de coordenação (NC): nº de ânions vizinhos mais próximos para um cátion
- relacionado com a razão entre o raio do cátion e o raio do ânion – para uma razão rc/rA crítica ou mínima para a qual o contato ânion-cátion seja estabelecido.
- ↑ nº de ânions envolvendo o cátion central ↑ estabilidade – com os ânions conectados ao cátion central e a neutralidade elétrica mantida.
Estruturas cristalinas do tipo AX:
Estruturas cristalinas do tipo AX2:
Estruturas cristalinas do tipo AmBnXp:
Técnica utilizada para a determinação das estruturas cristalina dos materiais → Difração de raios-X
Raios-X – forma de radiação eletromagnética com elevada energia e comprimento de onda da ordem de magnitude dos espaçamentos atômicos nos sólidos (0,05 e 0,25 nm)
Fonte de raios-X:
Tubo deve ter: fonte de elétrons, alta voltagem e metal alvo
Tipos de tubos de raios-X: 
- Tudo de gás – tubo original de raios-X – Obsoleto
- Tudo com filamento – tipo mais comum de fonte de raios-X de laboratório
Quanto mais estreito o pico, maior o tamanho do cristalito e quanto mais estreito o pico, menor é o tamanho do cristalito – maior a dispersão da fase metálica sobre o aquecedor, por exemplo.