Estrutura Cristalinas De Materiais Cerâmicos

Estrutura Cristalina em Materiais Ceramicos

Materiais cerâmicos são geralmente uma combinação de elementos metálicos e não metálicos (formam óxidos, nitretos e carbetos). Geralmente a ligação predominante é iônica.Geralmente são isolantes de calor e eletricidade . São mais resistentes à altas temperaturas (devido ao elevado PF) e à ambientes severos que metais e polímeros . Com relação às propriedades mecânicas as cerâmicas são duras, porém frágeis. Em geral são leves .

A origem da palavra cerâmica esta intimamente ligada ao processo de transformação envolvido na produção de materiais cerâmicos: “keramikos” – palavra grega que significa “algo queimado”. Na fabricação dos materiais cerâmicos, os insumos são submetidos a altas temperaturas, o que resulta em reações termoquímicas que produzem as ligações atômicas no material. Os materiais cerâmicos ou cerâmicas são conhecidos por representarem uma classe de materiais de elevada dureza, alta fragilidade e resistentes a temperaturas elevadas.

Estes materiais, que são definidos como substancias inorgânicas e não metálicos, unidos através de ligações iônicas ou covalentes.

A estrutura dos materiais cerâmicos pode ser extremamente complexa à medida que um numero elevado de átomos, com diferentes funções, pode formar a mesma. Tal estrutura, como de outros materiais (metálicos e poliméricos) é determinada pela natureza das ligações atômicas presentes, bem como das características dos elementos envolvidos em tais ligações. Na maioria dos materiais cerâmicos, a estrutura é resultado da quantidade relativa de ligações iônicas e covalentes presentes. As parcelas iônica e covalente dependem basicamente da eletronegatividade dos átomos envolvidos.

IONICOS- como os sólidos iônicos exibem tendência a formar estruturas altamente compactas, o limite de tal compactação é dado pela relação entre os raios iônicos e pelo balanço eletrostático dos íons envolvidos. Além disso, para que a ligação iônica ocorra é necessário que os cátions e anions estejam em contato. As

ligações iônicas, por outro lado, não são direcionais. Os materiais iônicos comumente possuem

ordem cristalina. Quanto maior o número de íons ligados menor será a energia do conjunto. Por isso

a tendência a formar cristais grandes. Portanto, nos dedicaremos a examinar com mais ênfase os

materiais cerâmicos cristalinos ligados ionicamente.

Uma ligação iônica envolve átomos eletropositivo e eletronegativo. O eletropositivo perde

elétrons e se torna um cátion. O outro ganha elétrons, tornando-se ânion. Os últimos são

normalmente maiores que os primeiros. Os materiais iônicos ao formarem estruturas cristalinas

sofrem bastante influência das cargas elétricas e dos tamanhos relativos dos íons.

Os íons de cargas opostas se atraem e de cargas iguais se repelem. Portanto a estabilidade da

estrutura requer que os íons de um tipo sejam cercados por íons de carga oposta. O tamanho relativo

destes íons determina