CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS

1. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS Prof. Dr: Eliana Franco

2. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS • Metais • Cerâmicas • Polímeros • Compósitos • Semicondutores • Biomateriais (Mat. Biocompatíveis) Classificação tradicional

3. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS

4. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS A classificação tradicional dos materiais geralmente é baseada na estrutura atômica e química destes.

5. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS METAIS • Combinação de elementos metálicos; • Ligação metálica; • Não são transparentes à luz visível; • Aparência lustrosa quando polidos; • Resistentes porém deformáveis; • Muito utilizados para aplicações estruturais.

6. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS CERÂMICAS • Combinação de elementos metálicos e não-metálicos; • Óxidos, nitretos e carbetos; • Isolantes térmicos e elétricos; • Duras, porém frágeis

7. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS POLÍMEROS • Compostos orgânicos C, H e outros elementos não metálicos; • Macro-moléculas; • Baixa densidade; • Flexíveis; • Rígidos; • Estão inclusos plásticos e borrachas.

8. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS COMPÓSITOS • Constituídos por mais de um tipo de material, insolúveis entre si; • Desenvolvidos para apresentarem as melhores características de cada componente; • Um exemploclassico é o compósito de matrizpolimérica com fibra de vidro. O material compósitoapresenta a resistênciamecânicada fibra de vidroassociado a flexibilidade do polímero

9. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS BIOMATERIAIS • Empregados para implantes de partes em seres humanos; • Não devem causar rejeição; • Metais, cerâmicas, polímeros e compósitos podem ser usados como biomateriais.

10. Semicondutores Materiaissemicondutoresapresentampropriedadeselétricasquesãointermediárias entre metais e isolantes Ossemicondutorestornarampossível o advento do circuitointegradoquerevolucionou as indústrias de eletrônica e computadores Ex: Si, Ge, GaAs, InSb, GaN, CdTe.. InP

12. OS MATERIAS CERÂMICOS NA TABELA PERIÓDICA Os cerâmicos são constituídos de metais e não-metais

14. LIGAÇÕES QUÍMICAS EM MATERIAIS SÓLIDOS Por quê estudar? O tipo de ligação interatômica geralmente explica a propriedade do material. Exemplo: o carbono pode existir na forma de grafite que é mole, escuro e “gorduroso” e na forma de diamante que é extremamente duro e brilhante. Essa diferença nas propriedades é diretamente atribuída ao tipo de ligação química que é encontrada no grafite e não no diamante. Veja mais informações no site www.cimm.com.br (material didático)

15. LIGAÇÕES QUÍMICAS EM MATERIAIS SÓLIDOS • Os elementos se ligam para formar os sólidos para atingir uma configuração mais estável: oito elétrons na camada mais externa • A ligação química é formada pela interação dos elétrons de valência através de um dos seguintes mecanismos: - Ganho de elétrons - Perda de elétrons - Compartilhamento de elétrons

16. Metálica Forma-se com átomos de baixaeletronegatividade(apresentam no máximo 3 elétrons de valência) Então, oselétrons de valênciasãodivididos com todososátomos (nãoestãoligados a nenhumátomoem particular) e assimelesestãolivresparaconduzir A ligaçãometálica é geralmente forte (um poucomenosque a iônica e covalente) Ex: Hg e W TIPOS DE LIGAÇÕES Elétrons de valência Átomo+elétrons das camadas mais internas

17. Covalente Os elétrons de valênciasãocompartilhados Forma-se com átomos de altaeletronegatividade A ligaçãocovalente é forte Essetipo de ligação é comumemcompostosorgânicos, porexemploemmateriaispoliméricos e diamante. TIPOS DE LIGAÇÕES Ex: metano (CH4)

18. Iônica Oselétrons de valênciasãotransferidos entre átomosproduzindoíons Forma-se com átomos de diferenteseletronegatividades (um alta e outro baixa) A ligação é forte A ligaçãopredominantenosmateriaiscerâmicos é iônica TIPOS DE LIGAÇÕES

19. LIGAÇÃO IÔNICA • Os átomos num material iônicoarranjam-se de forma quetodososíonspositivostêmcomovizinhomaispróximoíonsnegativos.

20. LIGAÇÕES QUÍMICAS EM MATERIAIS SÓLIDOS Por quê estudar? O tipo de ligação interatômica geralmente explica a propriedade do material. Exemplo: o carbono pode existir na forma de grafite que é mole, escuro e “gorduroso” e na forma de diamante que é extremamente duro e brilhante. Essa diferença nas propriedades é diretamente atribuída ao tipo de ligação química que é encontrada no grafite e não no diamante. Veja mais informações no site www.cimm.com.br (material didático)

21. LIGAÇÕES QUÍMICAS EM MATERIAIS SÓLIDOS • Os elementos se ligam para formar os sólidos para atingir uma configuração mais estável: oito elétrons na camada mais externa • A ligação química é formada pela interação dos elétrons de valência através de um dos seguintes mecanismos: - Ganho de elétrons - Perda de elétrons - Compartilhamento de elétrons

22. Metálica Forma-se com átomos de baixaeletronegatividade(apresentam no máximo 3 elétrons de valência) Então, oselétrons de valênciasãodivididos com todososátomos (nãoestãoligados a nenhumátomoem particular) e assimelesestãolivresparaconduzir A ligaçãometálica é geralmente forte (um poucomenosque a iônica e covalente) Ex: Hg e W TIPOS DE LIGAÇÕES Elétrons de valência Átomo+elétrons das camadas mais internas

23. Covalente Os elétrons de valênciasãocompartilhados Forma-se com átomos de altaeletronegatividade A ligaçãocovalente é forte Essetipo de ligação é comumemcompostosorgânicos, porexemploemmateriaispoliméricos e diamante. TIPOS DE LIGAÇÕES Ex: metano (CH4)

24. Iônica Oselétrons de valênciasãotransferidos entre átomosproduzindoíons Forma-se com átomos de diferenteseletronegatividades (um alta e outro baixa) A ligação é forte A ligaçãopredominantenosmateriaiscerâmicos é iônica TIPOS DE LIGAÇÕES

25. LIGAÇÃO IÔNICA • Os átomos num material iônicoarranjam-se de forma quetodososíonspositivostêmcomovizinhomaispróximoíonsnegativos.

26. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS Espumas

27. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS

28. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS Stiff = Rígido tough= tenacidade