Ligações químicas

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Ciência e Engenharia de Materiais OBJETIVOS • Apresentar a relação entre Ciência dos Materiais e Engenharia de Materiais. • Apresentar a relação entre composição, estrutura, processamento e propriedades/desempenho de um material. • Apresentar uma classificação dos diferentes tipos de materiais.

Definições • Ciência dos Materiais – Investigação das rel composição/estrutur materiais • Engenharia dos Mal — Projetar, desenvolv ar 6 Swipe to page s de processamento de materiais t cnicas de fabricação) com base nas relações omposição/estrutura e propriedades. — E também: • Desenvolver formas de produção de materiais socialmente desejáveis a custo socialmente aceitável. ?? Ciência dos Materiais está associada ao desenvolvimento e geração de conhecimento fundamental sobre os materiais, tentando compreender o comportamento dos materiais em função de sua estrutura interna e dos processos utilizados em seu processamento. • Engenharia dos Materiais está ligada à utilização novos materiais para aplicações conhecidas. – Desenvolvimento de novos materiais para novas aplicações. Emprego de Materiais Desde o início da civilização os materiais são usados com o objetivo de permitir e melhorar a vida do ser humano. nex lascado – Mistura de calcedônia com sllica hidratada (opala); pedra polida; argila queimada (sinterizada) – peças cerâmicas, utensllios; barro reforçado com vigas de madeira e palha – compósito cobre em substituição à pedra – origem à metalurgia — bronze; processo de fundição por cera perdida; ferro na confecção de ferramentas, armamentos e utensílios; desenvolvimento de novos processos de produção dos aços e dos erros fundidos permitiram a viabilização da revolução industrial; desenvolvimento dos materiais poliméricos, dos materiais compósitos avançados, das cerâmicas de engenharia, dos aços inoxidáveis, das ligas de titânio, dos materiais semicondutores, dos biomateriais.

Materiais x Civilização propriedades dos materiais podem ser agrupadas em: – Mecânicas _ Elétricas – Térmicas Magnéticas – Opticas – de degradação (corrosão, oxidação, desgaste) Processamento e Desempenho • Processamento: conjunto de técnicas para obtenção de materiais com formas e propriedades specificas. • Desempenho: resposta do material a um estímulo externo, presente nas condições reais de utilização. São muitas perguntas… -Qual a relação resistência mecânica / densidade? -Qual a facilidade de conformação? -Como os materiais envolvidos se comportam sob impacto? -Qual é o custo? -Ligas de aço ou alumínio? -Quais elementos usar? -Quanto de cada elemento de liga? -Polímeros? Quais? -Compósitos? Matriz? Fibra? Barsoum, 1997] Estruturas cristalinas e amorfas Cristalina Amorfa Esquema de policristal Contornos de grão Grão Grão A Orientação da célula unitária no grão A Grão B unitária no grão B Classificação dos materiais TIPO DE MATERIAL CARACTERÍSTICAS CONSTITUINTES METÁLICO Unitárias Objeto Monômeros Polímeros Moléculas Átomos Núcleo Partículas Elementares Escala (m) 10-15 10-12 10-9 10-6 10-3 100 103 [Barsoum, 19971 Estabilidade térmica e química Material Elemento Eletropositivo Elemento Eletronegativo Ligação Iônica Ligação Metálica Ligação Covalente [schaffer, 1999:27] Tabela periódica dos elementos IA VIII B Metais Não-Metais III B IV B

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