Ciencia dos materiais

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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA
DISCIPLINA: Ciências dos Materiais CURSO: Engenharia Civil Semestre: 1º Semestre PROFESSOR: Profº Msc. José Possamai Della

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UNISUL

Postagens até dia: 16/10/2012 Itens a serem cumpridos, valendo 4 (quatro) pontos na 1ª Nota Construa 3(três) perguntas que achar mais interessante sobre o artigo para postagem no fórum e convide 3 (três) colegasdiferentes para discutir as perguntas, devendo responder à no mínimo 7(sete) outras postagens de colegas diferentes, sobre o tema: Estrutura Cristalina e Estrutura Amorfa e Imperfeições no Arranjo Atômico Lembre-se: você será avaliado pelo número de postagem, ou seja, 3 (três) perguntas mais 7 (quatro) respostas = 10 (dez) postagens, para ter direito a 4 (quatro) pontos.

1 - Estruturas cristalinas eamorfas
As propriedades dos materiais estão diretamente associadas à sua estrutura cristalina. Estudando a estrutura do material, conseguiremos compreender a diferença significativa nas propriedades de alguns materiais que têm a mesma composição química, mas, estrutura diferente. Vamos começar, pensando na diferença entre as estruturas de um sólido, um líquido e um gás. Em uma substância no estadogasoso, têm uma grande distância média de separação entre suas moléculas e/ou átomos. Desta forma, não há interação entre estas substâncias. Contudo, quando pensamos em líquidos e sólidos, a proximidade das substâncias faz com que estas partículas interajam entre si. Nos sólidos, os átomos (ou moléculas) podem ter as suas propriedades modificadas pelos átomos (ou moléculas) das proximidades.Ob.: Por exemplo, os níveis de energia dos elétrons mais externos de um átomo (ou de uma molécula) são distorcidos pelos átomos (ou moléculas) da vizinhança.

Segundo a distribuição espacial dos átomos, moléculas ou íons, os sólidos podem ser classificados de acordo com a regularidade com que seus átomos ou íons são arranjados na estrutura. Desta forma, temos três classificações diferentes nanatureza de estruturas cristalinas e amorfas, conforme será apresentado a seguir.

I.

Sólido cristalino

É o material no qual os átomos estão situados em um arranjo cristalino que se repete ou que é periódico ao longo de grandes distâncias atômicas. Tal estrutura tridimensional, que chamamos rede cristalina, determina uma série de propriedades nos sólidos. Todos os metais, muitos cerâmicos ealguns polímeros formam estruturas cristalinas sob condições normais de solidificação.

II.

Sólido amorfo

É aquele material onde os átomos, íons ou moléculas encontram se em ma mistura desordenada, ou seja, não se cristalizam. Algumas vezes podem ser chamados de líquidos superestriados, pois suas estruturas atômicas lembram as de um líquido.
Obs.: Como exemplo de um material amorfopodemos citar os vidros, as borrachas e algumas cerâmicas. Podemos ver um exemplo de uma estrutura cristalina e uma não cristalina do composto cerâmico dióxido de silício (SiO2) na figura 1.8 a) e 1.5 b). Este material pode existir em ambos os estados.

Figura 1 - (a) Foto e esquema do quartzo, que é uma forma cristalina da sílica, SiO2, com átomos num arranjo ordenado. (b) Quando a sílica fundida sesolidifica, torna-se vidro, neste caso os átomos formam um arranjo desordenado. Fonte: Disponível em .

III.

Sólido Semicristalino

É um sólido no qual os átomos, íons ou moléculas possuem arranjos atômicos de curto alcance e, na mesma estrutura, apresentam também uma desordem. Como exemplo, existe algumas estruturas de polímeros, conforme mostra a figura 2, a seguir:

Figura 2 – Modelode um polímero semicristalino, mostrando as fases cristalinas e as fases amorfas. Fonte: Callister; 2002; p. 321.

- Conheça, a seguir, mais detalhes sobre as estruturas cristalinas.

1.1 Reticulado cristalino
Nos materiais cristalinos, denomina-se estrutura cristalina a maneira como átomos, moléculas ou íons se encontram espacialmente arranjados. Vamos estudar de que forma estas partículas...
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