materiais eletricos

Páginas: 12 (2934 palavras) Publicado: 19 de março de 2014

AULA 01 – Materiais Elétricos e Ópticos

1. Características : os condutores metálicos, por exemplo, cobre e alumínio, apresentam as seguintes características principais:

a) Estrutura Cristalina : ordenada e periódica na distribuição dos átomos;
b) Brilho a alta refletividade à luz visível;
c) Opacas a luz visível;
d) Elevada condutividade elétrica e térmica;
e) Sólidos a temperaturaambiente. Exceção : Mercúrio;
f) Dúcteis : tem capacidade de se moldar/deformar. Importante para a fabricação de fios;
g) Encruamento : é uma propriedade característica dos metais. Após a deformação a frio, os metais endurecem e reduzem sua condutividade elétrica. O ciclo de aquecimento elimina o encruamento.
h) Reativos : transformam-se em derivados metálicos quando expostos ao oxigênio ouambientes ácidos. Exceção : Ouro (Au) e Platina (Pt);
i) Formam ligas.

2. Classificação dos metais quanto à densidade:

a) Metais leves : densidade menor que 4g/cm3.
Exemplos: Alumínio : 2,70g/cm3 ; Diamante : 3,5g/cm3.

b) Metais pesados : densidade maior que 4g/cm3.
Exemplos: Cobre : 8,92g/cm3 ; Chumbo : 11,3g/cm3 ; Mercúrio : 13,6g/cm3 ; Prata : 10,4g/cm3 ; Ouro : g/cm3.


3.Classificação dos metais quanto à temperatura :

a) Baixo ponto de Fusão – Temperatura menor que 1000ºC.
Exemplos: Estanho : 232ºC ; Chumbo : 327ºC ; Zinco : 419ºC ; Antimônio : 631ºC ; Alumínio : 657ºC ; Prata : 962ºC – Todos contaminam o meio ambiente.

b) Médio ponto de Fusão – Temperatura entre 1000ºC e 2000ºC.
Exemplos: Cobre : 1083ºC ; Ferro : 1536ºC ; Níquel : 1455ºC ; Manganês : 1245ºC ;Silício : 1410ºC.

c) Alto ponto de Fusão – Temperatura maior que 2000ºC.
Exemplos: Tungstênio : 2700ºC ; Molibidênio : 2610ºC.


4. Metalurgia do cobre :

Há basicamente 2 processos para obtenção do cobre a partir de minerais de cobre :
- Processo seco;
- Processo úmido ou de via úmida.

Processo Seco : Vamos assumir que o mineral seja CuFeS2. Inicialmente elimina-se o enxofre (S) pelaação de aditivos, seguindo-se uma redução do material em forno de fusão. Nessa redução, há formação de uma solução heterogênea de cobre e ferro. A solução rica em ferro é menos densa que a de cobre, ficando na parte superior da mistura, permitindo a separação.

Processo Úmido : É um processo eficiente em minerais com baixo teor de cobre. Como atualmente os minerais de cobre são de baixo teor, esse éo processo empregado comercialmente. Este processo consiste em aplicar-se ao minério de cobre uma solução de enxofre, obtendo sulfato de cobre (CuSO4).
O cobre será deslocado do SO4 pela ação do ferro :
CuSO4 + Fe → Cu + FeSO4
A remoção do cobre da solução é feita por processo eletrolítico, onde a passagem da corrente elétrica deposita cobre em um dos eletrodos.

Purificação : O cobre usadona fabricação de fios e laminados condutores tem elevado teor de pureza : 99,9999%. Os processos metalúrgicos produzem cobre com 94% a 97% de pureza. Na prática, são usados processos eletroquímicos para purificação do cobre.


5. Metalurgia do Alumínio :

Na natureza, o alumínio é encontrado na forma de bauxita : Al2O3 – H2O.
O alumínio é, ao lado do Ferro, um dos metais mais abundantes daTerra.
Nos processos metalúrgicos de obtenção do alumínio, inicialmente são eliminadas impurezas como o óxido de Ferro. O material resultante, Al203, é a matéria-prima para a metalurgia do Alumínio.
Para a eliminação do Ferro, a bauxita é colocada em uma solução concentrada de Sódio, sob pressão, a temperatura de 170ºC. Nestas condições, a bauxita se transforma em Aluminato de Sódio.
Oaluminato é tratado com Al(OH)3 puro e após tratamento térmico ao rubro dissolvido, a 950ºC, em Na3AlF, quando o alumínio metálico é obtido por eletrodeposição.


6. Constituição dos metais:

Metais são constituídos por uma estrutura cristalina.
Os cristais são estruturas periódicas (repetitiva) da distribuição dos átomos no material.
A determinação das formas geométricas dos cristais é feita...
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