Estruturas Cerâmicas

Páginas: 22 (5354 palavras) Publicado: 17 de setembro de 2014
ESTRUTURAS CERÂMICAS
A maioria das cerâmicas consiste em compostos que são formados entre elementos metálicos e
elementos não metálicos. Uma vez que são compostas por pelo menos dois elementos as suas estruturas
cristalinas são em geral mais complexas do que as do metais. A ligação atômica desses materiais varia desde
puramente iônica até totalmente covalente.
Estruturas Cristalinas
Paraaqueles materiais cerâmicos para os quais a ligação atômica é predominantemente iônica, as
estruturas cristalinas podem ser consideradas como sendo compostas por íons eletricamente carregados, em vez
de átomos. Os íons metálicos, ou cátions, estão carregados positivamente, pois eles doaram seus elétrons de
valência para os íons não metálicos, ou ânions, os quais, por sua vez, estão carregadosnegativamente.
Duas características dos íons componentes em materiais cerâmicos cristalinos influenciam a estrutura do
cristal: a magnitude da carga elétrica em cada um dos íons componentes e os tamanhos relativos dos cátions e
dos ânions.
Em relação à primeira característica, o cristal deve ser eletricamente neutro, isto é, todas as cargas positivas dos
cátions devem ser contrabalançadas por umnúmero igual de cargas negativas dos ânions.
O segundo critério envolve os tamanhos ou raios iônicos dos cátions e dos ânions. Uma vez que os
elementos metálicos cedem elétrons quando ficam ionizados, os cátions são, ordinariamente, menores do que os
ânions. Cada cátion prefere ter tantos ânions como vizinhos mais próximos quanto for possível. Os ânions
também desejam um número máximo decátions como vizinhos mais próximos.
Estruturas cerâmicas cristalinas estáveis se formam quando aqueles ânions que circundam um cátion estão todos
em contato com aquele cátion.
Estrutura Cristalina do tipo AX
Alguns dos materiais cerâmicos usuais são aqueles em que existem números iguais de cátions e ânions.
Com frequência, esses materiais são designados por compostos AX, onde A representa ocátion e X o ânion.
(Ex: NaCl (sal gema)).
Estruturas Cristalinas do tipo AmXp
Se as cargas dos cátions e dos ânions não forem iguais, pode existir um composto com a fórmula
química AmXp, onde m e/ou p diferente de 1. Um exemplo seria o composto AX2, para o qual uma estrutura
cristalina típica é encontrada para a fluorita (CaF2). A fórmula química mostra que para um determinado
números de íons F-existe apenas metade deste número de íons Ca2+
Estruturas Cristalinas do tipo AmBnXp
Também é possível que os compostos cerâmicos possuam mais do que um tipo de cátion. No caso de
dois tipos de cátions (representados por A e B), as suas fórmulas químicas podem ser designadas por AmBnXp.
O titanato de bário (BaTiO3), que possui os cátions Ba2+ e Ta4+, se enquadra nessa classificação. Essematerial
possui a estrutura cristalina da perovskita.
CERÂMICAS A BASE DE SILICATO
Os silicatos são materiais compostos principalmente por silício e oxigênio, os dois elementos mais
abundantes na crosta terrestre, consequentemente, a maior parte dos solos, rochas, argilas e areias se enquadram
na classificação de silicatos. Em vez de se caracterizar as estruturas cristalinas desses materiais emtermos de
células unitárias, torna-se mais conveniente usar vários arranjos de um tetraedro composto por SiO4;4-. Cada
átomo de silício está ligado a quatro átomos de oxigênio, os quais estão localizados nos vértices do tetraedro; o
átomo de silício está posicionado no centro do tetraedro. Uma vez que essa é a unidade básica dos silicatos, ela é
tratada normalmente como uma entidade carregadanegativamente.
Sílica
Quimicamente, o material mais simples à base de silicato é o dióxido de silício ou sílica (SiO2).
Estruturalmente, ela consiste em uma rede tridimensional que é gerada quando todos os átomos de oxigênio

localizados em vértices, em cada tetraedro, são compartilhados por tetraedros adjacentes. Dessa forma, o
material é eletricamente neutro e todos os átomos possuem...
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