OBSERVAÇÃO DA DETERMINAÇÃO DE DEFECTOS DE INFRACÇÃO DE TAMANHOS DE GRIO

BACHARELADO EM CIÊNCIA & TECNOLOGIA

Materiais e Suas Propriedades - Turma A

OBSERVAÇÃO DE DEFEITOS INTERFACIAIS DETERMINAÇÃO DE TAMANHO DE GRÃO

SEGUNDO EXPERIMENTO

GRUPO 4

Clayton Martins Soares 11063512

Diego Wesley A. da Silva 11040712

Giovanna Zaninelli 11017210

Orlando Garcia da Cunha Mello 11061410

Maísa Pedroso Luccas 11148909

Prof. Drº. Alejandro Zuninga

Santo André

2014

SUMÁRIO

Introdução...........................................................................................

Objetivos.............................................................................................

Materiais e Métodos...........................................................................

Resultados e Discussões......................................................................

Conclusão............................................................................................

Referências Bibliográficas...................................................................

Anexos.................................................................................................

INTRODUÇÃO

ANÁLISES MICROSCÓPICAS

Por vezes, é necessário ou desejável realizar uma análise dos elementos estruturais e dos defeitos que influenciam direta ou indiretamente as propriedades dos materiais. Dessa forma, assegura-se que as associações entre as propriedades e a estrutura (e os defeitos) sejam compreendidas de um modo adequado, e possibilita-se também a predição das propriedades relativas ao material examinado. As dimensões dos elementos estruturais podem ser divididas em duas categorias: macroscópicas (possíveis de se observar a olho nu) e microscópicas (os grãos constituintes na maioria dos materiais são examinados apenas com o auxílio do microscópio). O tamanho e a geometria granular são somente dois fatores que constituem a denominada microestrutura dos materiais. A seguir, são revelados alguns tipos de análise micro estrutural.

MICROSCOPIA ÓTICA

O microscópio ótico tem o seu funcionamento devido a sistemas óticos e de iluminação. Os contrastes na imagem produzida pelo mesmo procedem das diferenças nas capacidades de reflexão das regiões micro estruturais. Usualmente, fazem-se indispensáveis alguns preparos na superfície para que se despontem os detalhes mais relevantes à análise da microestrutura (preparação metalográfica). A superfície da amostra deve ser primeira lixada e polida, de modo a atingir um acabamento liso e espelhado. Para tanto, utilizam-se papeis e pós-abrasivos sucessivamente mais finos, até que os riscos da amostra sejam eficientemente removidos. Após o polimento, esta deverá sofrer um tratamento superficial à base de um reagente químico especificado, para que a microestrutura seja por fim revelada. A textura e o brilho de cada grão são dependentes das propriedades de refletância do determinado material. Como consequência do ataque químico, são formados pequenos sulcos ao longo dos contornos de grãos – como os átomos aproximados aos contornos de grão são quimicamente mais reativos, eles se dissolvem com uma velocidade maior do que aqueles localizados no interior dos grãos. Esses sulcos são identificáveis quando vistos sob uma perspectiva microscópica, já que refletem a luz em ângulos distintos dos apresentados pelos grãos propriamente ditos.

MICROSCOPIA ELETRÔNICA

O limite máximo alcançado para a ampliação realizada com um microscópio ótico é de aproximadamente 2000 diâmetros. Como alguns elementos estruturais são muito finos ou pequenos para permitir a observação por esta técnica, o microscópio eletrônico se mostra uma melhor alternativa às circunstâncias. São utilizados feixes de elétrons em lugar da radiação luminosa, para que a imagem da estrutura seja formada. É explicado pela mecânica quântica que um elétron a alta velocidade adotará características ondulatórias, possuindo, portanto, um comprimento de onda inversamente proporcional à sua velocidade. As grandes ampliações e o alto padrão de resolução desta técnica se dão em decorrência dos curtos comprimentos de ondas (da ordem de 0,003 nm) dos feixes de elétrons. Com o feixe focado, a imagem é constituída através de lentes magnéticas.

MICROSCOPIA COM SONDA DE VARREDURA (MSV)

Esta técnica difere dos microscópios óticos e eletrônicos pelo modo como a imagem é estabelecida. Neste caso, o microscópio gera um mapa topográfico (escala atômica) que representa as propriedades superficiais e as características da amostra analisada. Algumas qualidades diferenciais desse tipo inovador de microscopia são: a possibilidade de realizar um exame em escala nanométrica – com resoluções muito melhores e precisas, a formação de imagens tridimensionalmente ampliadas – fornecendo informações referentes às características topográficas de interesse, e a operação em uma alta variedade de ambientes (vácuo, ar, líquido) – permitindo o exame amostral em um ambiente mais adequado. Os MSVs utilizam uma sonda miúda com uma ponta extremamente fina, colocada bem próxima à superfície da amostra (ordem nanométrica). Essa sonda é então submetida a uma varredura de exploração através do plano superficial. Durante a varredura, a sonda experimenta deflexões perpendiculares a este plano, consequências das interações eletrônicas (ou de interações existentes entre a sonda e a superfície da amostra). Os movimentos nas direções paralelas e para fora do plano da superfície são controlados pelos componentes cerâmicos piezoelétricos (resolução