A PROPRIEDADE DOS MATERIAIS

AULA 03 – MACO 1

26/02

PROPRIEDADE DOS MATERIAIS

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As propriedades em nível macroestrutural acontecem em resultado de condução, alteração e processos que se dão na microestrutura de material.

MICROESTRUTURA DE MATERIAL – elementos químicos constituintes do material, ligações químicas e forma que os elementos estão ligados/arranjados.

No processo de fabricação, algumas coisas fazem com que a microestrutura adquiram características, como: reorganização dos átomos de forma diferente ou pode-se introduzir alguns defeitos no cristal, causando propriedades diferentes.

A propriedade do material está ligada a microestrutura e a forma com que o material foi fabricado.

Caso o material não tenha a propriedade desejada, pode-se introduzir ao material compostos que possam trazer tal propriedade.

Ao utilizar microscópio, é possível ver fases diferentes e as diferenças entre os cristais. Ou seja, é um arranjo de cristais maiores com cristais menores preenchendo o vão entre os cristais maiores.

Os espacinhos entre os cristais garantem algumas propriedades, como: material com elemento químico leve e entre os grãos do material tiver vazios, tem-se um material poroso e menos denso.

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A tabela é organizada em função da massa, peso atômico em famílias e grupo. Cada família possui uma característica particular.

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OBS: 16 – indica o número atômico/número de átomos

S – Símbolo químico que representa o nome do elemento

Enxofre – Nome (O símbolo é com S pois os nomes são dados em latim)

32,064 – Valor da massa atômica/peso atômico

PESO ATÔMICO – média das massas atômicas

MASSA ATÔMICA – massa de prótons e nêutrons

Quando se tem massa atômica maior indica que a densidade é maior.

A densidade está associada com a fabricação do material. Também está relacionada com o número de átomos dentro da molécula e como os átomos estão organizados.

Ao se produzir um material metálico, a característica do metal depende da característica dos elementos.

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METÁLICOS – Ligação de metais

CERÂMICOS – Ligação de metais e não metais

POLIMÉRICOS – Ligação de não metais e halogênios (possui uma variação já que é um processo químico de fabricação).

Um átomo é ligado no outro por meio de ligações químicas.

As ligações químicas acontecem em função da característica dos elétrons. Ex: compartilham elétrons ou associa um elétron ao outro.

Ligações mais fortes – primárias – iônica, covalente e metálica

Ligações razoáveis – Metálica

Ligações mais fracas – secundárias – Pontes de hidrogênio, ligações de van der waals e ligações não polares.

É através dessas ligações que os átomos estão conectados e existem forças diferentes de conexão.

A resistência do material varia de acordo com sua ligação química.

A forma das ligações feitas também pode fornecer condutibilidade.

Se o átomo está bem aderido ao outro por meio de ligação forte, primárias, a perspectiva macroestrutural dele é de ser mais resistente.

Para romper/separar é preciso separar a ligação química e para isso é preciso de muita energia/força.

ESTRUTURA ATÔMICA

Os átomos ligados a outro através de ligação atômica formam as moléculas. As moléculas unidas formam um sólido cristalino (cristal), que pode ser, cristalino ou amorfo.

CRISTALINO – Quando existe uma regularidade na disposição das moléculas. Sólidos que formam estruturas regulares, acontece na maioria das vezes nos metais. Simples: metais, complexas: cerâmicas e polímeros.

AMORFO – Quando não há uma organização regular. Conectados em posições diferentes.  

CÉLULA UNITÁRIA – presente dentro do sólido cristalino. Composição básica que se repete ao longo da estrutura cristalina. Menor conjunto de átomos associados encontrados em uma estrutura cristalina. Menor unidade repetitiva.

MICROESTRUTURA ATÔMICA

Ao determinar as propriedades da célula unitária é possível expandir isso para o cristal, multiplicando pelo número de células unitárias.

Se tem o peso atômico/densidade de uma célula unitária e se multiplicar pelo número de células do elemento é possível saber a densidade do elemento.

Se souber o número de vazios e multiplicar pelo número de células unitárias é possível identificar o número de vazios total do material, no caso, a porosidade.

Sistemas bravais – sistemas cristalinos. São eles: Cúbico, hexagonal, tetragonal, romboédrico, ortorrômbico, monoclínico e triclínico.

Para cada sistema braval há uma variação do tamanho da aresta da célula e nos ângulos internos entre as arestas.

A influência do tipo de átomo e tipo de ligação que vai dar a propriedade ao material e a célula unitária também.