metais e ligas

ferro e aço (construção civil, tubulações,  equipamentos e utensílios)

alumínio e ligas (Veículos, portões, utensílios)

cobre e ligas (fios, tubulação)

níquel e ligas ( Industria aeroespacial, turbinas geradoras de energia)

titânio e ligas ( Industria aeroespacial, medicina, bicicletas)

polímeros

polietileno (recipientes)

policloreto de vinila (canalizações)

poliestireno (interior de automóveis)

Politereftalato de etila ( embalagens)

Borrachas

cerâmicos e vidros

• alumina
• sílica
• carboneto de silício (moldes para lentes, rolamentos)
• nitreto de silício (ferramentas de corte)
• porcelana
• cristal

compósitos

• madeira
• fibra de vidro
• polímeros reforçados com fibra de carbono

ESTRUTURA DOS SÓLIDOS

As propriedades dos materiais dependem dos arranjos dos seus átomos.

  Classificação:

• Estruturas moleculares: agrupamento dos átomos
• Estruturas cristalinas: arranjo repetitivo de átomos
• Estruturas amorfas: sem nenhuma regularidade

ESTRUTURA DOS METAIS

Ligação metálica é não – direcional, não há restrições quanto ao número e posições dos vizinhos mais próximos.

– A estrutura cristalina dos metais têm um número grande de vizinhos e alto empacotamento atômico

As estruturas cristalinas mais comuns em metais são:

 – CS   ( Cúbica simples)

 – CCC (cúbica de corpo centrado)

 – CFC (cúbica de face centrado)

  – HC (hexagonal compacta)

Estrutura dos Polímeros

Macromoléculas constituídas de unidades repetitivas, ligadas através de ligações covalentes.

-Ligações secundárias.

Naturais: Madeira, Celulose, borracha e proteínas. 

Sintéticos: PVC, poliestireno, poli(metacrilato de metila), dentre outros. 

Linear  – Termoplástico

Ramificada – Termofixo

Termoplásticos: são polímeros que podem ser  repetidamente processados sob aquecimento. Possuem cadeias lineares e ramificadas, com forças de interação relativamente fracas.

Ex: polietileno, PVC, poli(metacrilato de metila)

Termofixos: não podem ser amolecidos com o aquecimento, mantendo-se permanentemente rígidos com o aumento da temperatura. Cadeias com alta densidade de ligações cruzadas.

Ex: Resinas epóxi, resinas de poliésteres

Estrutura de cerâmicos

Materiais cerâmicos são materiais inorgânicos e não-metálicos. A maioria dos materiais cerâmicos são compostos por elementos metálicos e não-metálicos, para os quais as ligações interatômicas são totalmente iônicas ou predominantemente iônicas mas tendo algum caráter covalente

A ligação atômica em materiais cerâmicos é parcialmente ou totalmente iônica, a maioria das estruturas cerâmicas é composta de íons eletricamente carregados em vez de átomos. Os íons metálicos, ou cátions, são positivamente carregados, eles cedem os seus elétrons de valência aos íons não-metálicos, ou ânions, que são negativamente carregados. Cerâmicas são formadas de pelo menos dois elementos, suas estruturas cristalinas são geralmente complexas

• Exemplos: SiO₂( sílica), Al₂O₃ (alumina), Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂ (talco)

CLASSIFICAÇÃO

Convencionais

•  Estruturais
•  Vidros
•  Louças

          Cimentos

Avançadas

•  Eletrônicos
•  Ópticos
•  Biomateriais

ESTRUTURA CRISTALINA

• Pode ser definida pela:
  •  magnitude da carga elétrica de cada íon;
  •  os tamanhos relativos dos cátions e ânions;

 Cerâmicas estáveis : todos os ânions estão em contato   com os cátions

                     ESTÁVEIS                          INSTÁVEL

• estrutura cristalina, não cristalina ou mista

Estrutura dos compósitos

TIPOS DE MATERIAIS COMPÓSITOS­- reforçados com partículas (concreto, asfalto e cermet)

Reforçados com fibras (fibras de carbono, kevlar, vidro, etc)

Compósitos laminares (laminados de fibras e resina, sandwich)

Compósitos naturais (madeira)

Os materiais compostos são formados apenas por duas fases: MATRIZ, que é contínua e envolve a outra fase, denominada FASE DISPERSA,

Cristais-Líquidos

• Cristal-líquido é um material cuja estrutura apresenta ordenação intermediária entre o sólido e o líquido e assim também se comportam as forças intermoleculares.
• Características:
• O cristal-líquido apresenta propriedades tanto de sólido (ordem) quanto de líquido (fluidez ).
• Exemplo: o benzoato de colesterila acima de 179°C é transparente. Entre 145°C e 179°C é leitoso e possui comportamento líquido- cristalino.

Tipos de fases líquidas-cristalinas

• Líquido normal: Apresenta suas moléculas orientadas aleatoriamente.
• As moléculas de cristal-líquido normalmente são longas na forma de tubos.
• Há três tipos de fase cristalina líquida dependendo da ordenação:
  • cristais-líquidos nemáticos (os menos ordenados): ordenados apenas na direção do eixo longo da molécula;
  • cristais-líquidos esméticos: ordenados na direção do eixo longo da molécula e em uma outra dimensão;
  • cristais-líquidos colestéricos: ordenados em camadas, conforme uma espiral (os mais ordenados).

Cristais-líquidos esméticos: normalmente contêm ligações C=N ou N=N e anéis de benzeno