Questões sobre Química dos materiais

Química dos Materiais

1. a) Explique o que entende por cada um dos termos seguintes. Apresente exemplos concretos da aplicação do conceito em química dos materiais:
i) Defeitos em sólidos:
Defeitos em sólidos ou defeitos cristalinos, são imperfeições ou erros no arranjo periódico regular dos átomos de um cristal. Na verdade, os cristais nunca são perfeitos, eles contêm imperfeições e defeitos que afectam suas propriedades físicas e mecânicas, tais como a condutividade electrónica, a plasticidade e até mesmo a cor e luminescência de um cristal pode ser afectada por esses defeitos e impurezas. Existem diferentes tipos de defeitos e imperfeições na rede cristalina, e eles são classificados de acordo com a geometria ou dimensionalidade do defeito, por exemplo: Vibrações na rede (quantizadas por fonões), Defeitos Pontuais (irregularidades que se estendem sobre alguns átomos, podendo ser lacunas, intersticiais ou substitucionais), Defeitos Lineares (irregularidades que se estendem através de uma única fileira de átomos unidimensionais, podendo ser discordâncias em hélice ou discordâncias em cunha), Defeitos Planares (irregularidades que se estendem através de um plano de átomos – bidimensionais, que incluem as superfícies exteriores e os limites de grãos interiores – podendo ser contornos de pequeno ângulo, contornos de grão, interface precipitado - matriz) e Defeitos Volumétricos (defeitos macroscópicos tridimensionais se estendem sobre o conjunto dos átomos na estrutura ou no volume. Como exemplos deste defeito temos os poros, as fendas, os precipitados e as inclusões). Os defeitos são importantes, mesmo em poucas concentrações, pois podem causar mudanças significativas nas propriedades de um material.
Aplicação: podemos adicionar impurezas em ligas metálicas, com a finalidade de aumentar sua resistência mecânica, aumentar a resistência à corrosão e aumentar sua condutividade eléctrica. [1][2][3]

Figura 1: Principais defeitos dos sólidos

ii) Metais