Estrutura e Propriedades Das Cerâmicas
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CERMICAS As Cermicas compreendem todos os materiais inorgnicos, no-metlicos, obtidos geralmente aps tratamento trmico em temperaturas elevadas. Cermica vem da palavra grega keramus que significa coisa queimadaNuma definio simplificada, materiais cermicos so compostos de elementos metlicos e no metlicos, com exceo do carbono. Podem ser simples ou complexos.Exemplos: SiO2( slica), Al2O3 (alumina), Mg3Si4O10(OH)2 (talco)
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CLASSIFICAO
Figura 1: Materiais cermicos: um dos trs grandes grupos de materiais utilizados em engenharia.
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CLASSIFICAO Convencionais Estruturais Vidros Louas Cimentos Avanadas Eletrnicos pticos Biomateriais
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CARACTERSTICAS GERAIS Maior dureza e rigidez quando comparadas aos aos; Maior resistncia ao calor e corroso que metais e polmeros; So menos densas que a maioria dos metais e suas ligas; Os materiais usados na produo das cermicas so abundantes e mais baratos; A ligao atmica em cermicas do tipo mista: covalente + inica.
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PROPRIEDADES TRMICAS As mais importantes propriedades trmicas dos materiais cermicos so: capacidade calorfica ( ) coeficiente de expanso trmica ( ) condutividade trmicatomosLigao Qumica
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PROPRIEDADES TRMICAS -AplicaoUma interessante aplicao, que leva em conta as propriedades trmicas das cermicas, o seu uso na indstria aeroespacial. Temperatura C* Temperaturas de subidaRevestimento exterior com fibra amorfas de slica de alta pureza.Espessura: 1,27-8,89cm
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PROPRIEDADES ELTRICASAs propriedades eltricas dos materiais cermicos so muito variadas. Podendo ser: isolantes: Alumina, vidro de slica (SiO2) semicondutores: SiC, B4C supercondutores: (La, Sr)2CuO4, TiBa2Ca3Cu4O11
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PROPRIEDADES MECNICASDescreve a maneira como um material responde a aplicao de fora, carga e impacto.Os materiais cermicos so: Duros Resistentes ao desgaste Resistentes corroso Frgeis (no sofrem deformao plstica)
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Clculos da densidade da cermican = Nmero de unidades da frmula /Cel.Unitria;AC = Soma dos pesos atmicos de todos os ctions na unidade de frmula;AA = Soma dos pesos atmicos de todos os nions na unidade de frmula;Vc = Volume da clula unitria;NA = Nmero de Avogadro: 6,023x1023 unidades de frmula/mol
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Cermicas base de silicato Composta principalmente de Si e O; Estrutura bsica: SiO4 - tetraedro; A ligao Si-O bastante covalente, mas a estrutura bsica tem carga -4: SiO4-4; Vrias estruturas de silicatos diferentes maneiras dos blocos de SiO4-4 se combinarem; A ligao atmica em cermicas do tipo mista: covalente + inica.
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Slica Cada tomo de oxignio compartilhado por um tetraedro adjacente; Pode ser cristalina ou amorfa, como na forma de vidros.
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Vidros base de slica A maioria desses vidros produzida pela adio de xidos (CaO e Na2O) estrutura bsica SiO4-4 chamados modificadores da rede; Estes xidos quebram a cadeia de tetraedros e o resultado so vidros com ponto de fuso menor, mais fceis de dar forma; Alguns outros xidos (TiO2 e Al2O3) substituem os silcio e se tornam parte da rede chamados xidos intermedirios.
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Exemplos de nanotubosJuno em T de nanotubosNanotubes como reforo compsitos reforados com fibrasNano-engrenagens
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= M.c/I = tensoM = momento fletor mximo I = momento de inrcia da seco reta transversalc = distncia entre a linha neutra e a superfcie do corpo de provaSeco retangularSeco circularResistncia flexo
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Influncia da porosidade A ruptura de materiais cermicos resulta de falhas estruturais: Fissuras superficiais geradas no acabamento da pea; poros: reduzem resistncia mecnica do material.
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FIM!
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