materiais metÁlicos 1.o que faz de um material um metal? 2.como “vê” (como estão) os átomos...

MATERIAIS METÁLICOS

1. O que faz de um material um metal?

2. Como “vê” (como estão) os átomos de um metal no estado sólido? Como afecta a temperatura esse “estado”?

3. Como transportar matéria de um lado para outro num metal? À escala atómica e à escala micro e macroscópica?

4. Porque são os metais, na sua grande maioria, dúcteis e tenazes? Porque são alguns metais, frágeis?

5. Porque são algumas propriedades sensíveis à microestrutura e outras não? Que sensibilidade?

6. Elaboração de metais. O que é?

MATERIAIS METÁLICOS

METAIS - BI

MATERIAIS METÁLICOS

ligação covalente ligação iónica

Metano CH4 Cloreto de Sódio NaCl ligação metálica

núcleos iónicos

mar de electrões livres

Ligação Química

MATERIAIS METÁLICOS

Estrutura de bandas electrónicas de sólidos a 0 K

condutores dieléctricossemi-

condutores

< 2eV

ex: cobre ex: Mg (Al)

banda de valência {

banda de condução{

electrões do cerne {

Estrutura Eléctrónica

MATERIAIS METÁLICOS

Metal

Ligações químicas não direccionais

modelo cristalino de quase esferas rígidas

Electrões de valência ou de condução num contínuo de energia

modelo de electrão livre

MATERIAIS METÁLICOS

Metais

como se move a lagartixa “preguiçosa”....

MATERIAIS METÁLICOS

Metais

Deslocações e encruamento

MATERIAIS METÁLICOS

MetaisDensidade de deslocações:

Material ultra recozido 1 m/mm3

Material recozido 103 m/mm3

Material deformado a frio 107 m/mm3

MATERIAIS METÁLICOS

Densidade de deslocações

Material deformado a frioMaterial recozido

Ferro deformado 14% a -195ºC (TEM)

200 nm

Alumínio ligeiramente deformadoEstrutura celular de deslocações (TEM)

1 mm

MATERIAIS METÁLICOS

Grãos equiaxiais antesda deformação

100 mm

Alteração da estrutura granular de ummetal policristalino devida a deformação

Grãos alongadosapós deformação

MATERIAIS METÁLICOS

Sistema de escorregamento num cristal

PAR(plano cristalino : direcção cristalina)

(plano de deslizamento : direcção de deslizamento)

Vector de Burgerse

Tensão de corte resolvida crítica

MATERIAIS METÁLICOS

Sistemas de escorregamento num cristal

Constrangimento plástico

São necessários cinco sistemas

de escorregamento independentes activos

para compatibilizar a deformação entre os

diferentes grãos do material

MATERIAISMETÁLICOS

Sistemas de escorregamento observados em

estruturas cristalinas

MATERIAISMETÁLICOS

Sistemas de escorregamento observados em

estruturas cristalinas

MATERIAIS METÁLICOS

Compatibilidade da deformação

Linhas de escorregamento na superfície polida de uma amostra de Cobre policristalino

100 mm