classificaÇÃo dos materiais prof. dr: eliana franco classificaÇÃo dos materiais 1

CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS

Prof. Dr: Eliana Franco


1


• Metais• Cerâmicas• Polímeros• Compósitos• Semicondutores• Biomateriais (Mat. Biocompatíveis)

Classificação tradicional


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A classificação tradicional dos materiais geralmente é baseada na estrutura atômica e química destes.


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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.


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CERÂMICAS

ALUMINA

• Combinação de elementos metálicos e não-metálicos;

• Óxidos, nitretos e carbetos;

• Isolantes térmicos e elétricos;

• Duras, porém frágeis


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POLÍMEROS• Compostos orgânicos C, H e

outros elementos não metálicos;

• Macro-moléculas;

• Baixa densidade;

• Flexíveis;

• Rígidos;

• Estão inclusos plásticos e borrachas.


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COMPÓSITOS• Constituídos por mais de um tipo

de material, insolúveis entre si;

• Desenvolvidos para apresentarem as melhores características de cada componente;

• Um exemplo classico é o compósito de matriz polimérica com fibra de vidro. O material compósito apresenta a resistência mecânica da fibra de vidro associado a flexibilidade do polímero


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BIOMATERIAIS• Empregados para implantes de

partes em seres humanos;

• Não devem causar rejeição;

• Metais, cerâmicas, polímeros e compósitos podem ser usados como biomateriais.


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• Semicondutores

• Materiais semicondutores apresentam propriedades elétricas que são intermediárias entre metais e isolantes

• Os semicondutores tornaram possível o advento do circuito integrado que revolucionou as indústrias de eletrônica e computadores

• Ex: Si, Ge, GaAs, InSb, GaN, CdTe..

InP

OS MATERIAS CERÂMICOS NA TABELA PERIÓDICA

Os cerâmicos são constituídos de metais e não-metais

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)


• 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

TIPOS DE LIGAÇÕES

• Metálica • Forma-se com átomos de baixa eletronegatividade (apresentam no máximo 3 elétrons de valência)

• Então, os elétrons de valência são divididos com todos os átomos (não estão ligados a nenhum átomo em particular) e assim eles estão livres para conduzir

• A ligação metálica é geralmente forte (um pouco menos que a iônica e covalente)

• Ex: Hg e WElétrons de valência

Átomo+elétrons das camadas mais internas

TIPOS DE LIGAÇÕES

• Covalente • Os elétrons de valência são compartilhados

• Forma-se com átomos de alta eletronegatividade

• A ligação covalente é forte• Esse tipo de ligação é

comum em compostos orgânicos, por exemplo em materiais poliméricos e diamante.

Ex: metano (CH4)

TIPOS DE LIGAÇÕES

• Iônica• Os elétrons de valência são transferidos entre átomos produzindo

íons• Forma-se com átomos de diferentes eletronegatividades (um

alta e outro baixa) • A ligação é forte• A ligação predominante nos materiais cerâmicos é iônica

LIGAÇÃO IÔNICA

• Os átomos num material iônico arranjam-se de forma que todos os íons positivos têm como vizinho mais próximo íons negativos.


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)


• 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

TIPOS DE LIGAÇÕES

• Metálica • Forma-se com átomos de baixa eletronegatividade (apresentam no máximo 3 elétrons de valência)

• Então, os elétrons de valência são divididos com todos os átomos (não estão ligados a nenhum átomo em particular) e assim eles estão livres para conduzir

• A ligação metálica é geralmente forte (um pouco menos que a iônica e covalente)

• Ex: Hg e WElétrons de valência

Átomo+elétrons das camadas mais internas

TIPOS DE LIGAÇÕES

• Covalente • Os elétrons de valência são compartilhados

• Forma-se com átomos de alta eletronegatividade

• A ligação covalente é forte• Esse tipo de ligação é

comum em compostos orgânicos, por exemplo em materiais poliméricos e diamante.

Ex: metano (CH4)

TIPOS DE LIGAÇÕES

• Iônica• Os elétrons de valência são transferidos entre átomos produzindo

íons• Forma-se com átomos de diferentes eletronegatividades (um

alta e outro baixa) • A ligação é forte• A ligação predominante nos materiais cerâmicos é iônica

LIGAÇÃO IÔNICA

• Os átomos num material iônico arranjam-se de forma que todos os íons positivos têm como vizinho mais próximo íons negativos.


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Espumas


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Stiff = Rígido

tough= tenacidade

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