Materiais de construção mecânica

Etapa 2 – Passo 1

Materiais Cristalinos e Não Cristalinos

Partindo da classificação dos sólidos, que se dividem em dois grupos: Cristalinos, caracterizados por seus compostos, os átomos, moléculas ou íons organizados em arranjos tridimensionais.

Os não-cristalinos, ou amorfos quando sua estrutura interior se assemelha mais à dos líquidos, carente de uma rede de cristalização.

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[pic 1]

Célula Unitária

Célula Unitária é o menor agrupamento de átomos no espaço possuindo a simetria do cristal que quando repetido em todas as direções resultará a estrutura cristalina original.

Representação:

[pic 2]

Tipos Mais Relevantes De Célula Unitária

• Estrutura Cúbica de Corpo Centrado – ccc

Caracterizada por uma estrutura cúbica de corpo centrato, ela contém um átomo em cada vértice do cubo e um átomo no centro.

Cada Célula unitária possui dois átomos (8 dos vértices que estão compartilhados com mais 7 outras células + 1 átomo do centro: 8 x 1/8 + 1 = 2).

Exemplo abaixo; 

[pic 3]

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• Estrutura Cúbica de Corpo Centrado – ccc

A célula unitária de uma estrutura cúbica de face centrada, cfc contém um átomo em cada vértice do cubo além de um átomo em cada face do cubo.

Logo, cada célula unitária contém quatro átomos (8 dos vértices, que estão compartilhados com mais 7 outras células + 6 átomos das faces, que estão compartilhados, cada qual, com outra célula 8 x 1/8 + 6 x ½ = 4).

Exemplo abaixo:

[pic 4]

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Formas Cristalográficas Relacionadas Às Propriedades Dos Metais

Em metais em estado sólido, os átomos encontram-se empacotados relativamente muito juntos em uma estrutura cristalina. Por exemplo a disposição dos átomos de cobre no cobre cristalino consiste que os átomos estão tão juntos que seus elétrons externos de valência são atraídos pelos núcleos de seus muitos vizinhos. No caso do cobre sólido a cada átomo está rodeado por outros 12 átomos mais próximos. Os elétrons de valência não estão, associados a um núcleo designadamente e assim é possível que se estendam entre os átomos em forma de uma nuvem eletrônica de carga de baixa densidade ou gás eletrônico. Os átomos em um enlace metálico sólido mantêm-se juntos por enlace metálico para conseguir um estado a mais baixa energia (ou mais estável). Para o enlace metálico não há restrições sobre pares eletrônicos como no enlace covalente ou sobre a neutralidade de carga como no enlace iônico. No enlace metálico os elétrons de valência mais externos dos átomos são partilhados por muitos átomos circundantes e deste modo, de modo geral, o enlace metálico não resulta direcional.

Exemplo de cristalografia do cobre:

[pic 5][pic 6]

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Polimorfismo e alotropia

• Polimorfismo: Propriedade de minerais que possuem a mesma composição química, mas estruturas cristalinas diferentes. Os exemplos são o diamante e a grafita, que são compostos por carbono porém apresentam densidade distinta.

Estrutura cristalina do diamante	Estrutura cristalina da grafita
[pic 7]	[pic 8]

• Alotropia: Fenômeno que ocorre quando substancias simples diferentes são formadas pelo mesmo elemento simples.

Os átomos de carbono podem se organizar de maneira diferente e formarem as substâncias como o carvão, grafite ou diamante.

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Etapa 2 Passo 2

Importância Da Técnica De Raios X Na Determinação Da Estrutura

Cristalina.

Resumo

A utilização da difração de raios X para a caracterização de argilas destinadas para diferentes tipos de aplicação, que exigem características específicas para cada tipo de processo, sendo uma importante ferramenta para identificar a composição mineralógica dos materiais. Tão importante quanto a identificação das fases cristalinas presentes, é a quantificação das mesmas. Esta quantificação utilizando-se a metodologia de Rietveld, técnica esta que começou a ser utilizada a partir de 1969, não se tornou tão popular devido ao grau de complexidade envolvido, contribui muito para a quantificação assertiva de fases cristalinas presentes, mesmo aquelas que contenham expressivos percentuais de contaminantes.