01 Estruturas Cristalinas

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ESTRUTURAS CRISTALINAS
1. INTRODUÇÃO:
O motivo pelo qual estudamos as estruturas cristalinas dos materiais é devido ao fato de que as propriedades de muitos desses materiais estão diretamente relacionadas às suas estruturas cristalinas. Por exemplo, o magnésio e o berílio puros e sem deformação, os quais possuem uma determinada estrutura cristalina, são muito mais frágeis, ou seja, fraturam sob menores níveis de deformação do que metais puros e sem deformação, tais como o ouro e a prata, que possuem outra estrutura cristalina.
Além disso, existem diferenças significativas de propriedades entre materiais cristalinos e não cristalinos que possuem a mesma composição. Por exemplo, as cerâmicas e os polímeros não-cristalinos são, em geral, opticamente transparentes; os mesmos materiais na forma cristalina (ou semicristalina) tendem a ser opacos ou, na melhor das hipóteses, translúcidos.
2. CONCEITOS FUNDAMENTAIS:
Cristalino: Os materiais sólidos podem ser classificados de acordo com a regularidade segundo a qual os átomos ou íons estão arranjados uns em relação aos outros. Um material cristalino é aquele em que os átomos estão posicionados em um arranjo repetitivo ou periódico ao longo de grandes distâncias atômicas, isto é, existe uma ordem de longo alcance, tal que, na solidificação, os átomos vão se posicionar em um padrão tridimensional repetitivo, no qual cada átomo está ligado aos seus átomos vizinhos mais próximos. Todos os metais, muitos materiais cerâmicos e certos polímeros formam estruturas cristalinas sob condições normais de solidificação. Naqueles materiais que não se cristalizam, essa ordem atômica de longo alcance, está ausente, são os denominados materiais não-cristalinos ou amorfos. Um exemplo de um material cristalino e de outro não-cristalino pode ser visto na figura 1 abaixo.

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Figura 1: Estrutura do (a) dióxido de silício cristalino e do (b) dióxido de silício nãocristalino.

Estrutura cristalina: Algumas das propriedades dos sólidos