O documento descreve os principais tipos de materiais cerâmicos, suas propriedades, estruturas e aplicações. Aborda cerâmicas cristalinas e amorfas, incluindo vidros, e explica como a estrutura desses materiais é definida pelas ligações atômicas e defeitos cristalinos. Também apresenta exemplos de microestruturas e aplicações tradicionais e avançadas de cerâmicas.
O documento descreve conceitos fundamentais de diagramas de fases, incluindo:
1) Diagramas de fases mapeiam a microestrutura formada em um material em função da temperatura e composição de seus componentes.
2) Sistemas isomorfos apresentam uma fase sólida, enquanto sistemas anisomorfos apresentam duas ou mais fases sólidas.
3) Sistemas eutéticos binários apresentam três regiões monofásicas distintas e uma reação eutética.
O documento discute os principais tipos de materiais cerâmicos, incluindo suas propriedades, estrutura, classificação e processos de fabricação. É descrito o processamento de vidros e cerâmicas cristalinas, envolvendo etapas como conformação, secagem e queima. Exemplos de aplicações avançadas como cerâmicas piezoelétricas e de alta temperatura também são apresentados.
O fluxo de difusão depende do gradiente de concentração. Nas interfaces, há mais partículas migrando da região de alta concentração para a região de baixa concentração, a fim de equalizar as concentrações. Isso gera um fluxo médio de partículas da esquerda para a direita no seu exemplo. Cada partícula se movimenta aleatoriamente, mas estatisticamente há mais movimentos na direção do gradiente de concentração.
Ciências dos Materiais - Aula 16 e 17 - Apresentação dos Diagramas de fasesFelipe Machado
O documento discute diagramas de fases, definindo-os como representações gráficas das fases estáveis em um sistema em função da temperatura, pressão e composição. Explica conceitos-chave como fases, solubilidade, linhas liquidus e solidus, e estruturas resultantes como ligas eutéticas e eutetoides. Fornece exemplos de diagramas de fases binários para sistemas como chumbo-estanho e alumínio-silício.
O documento discute estruturas cristalinas de materiais. Ele explica que os materiais podem ser cristalinos ou não-cristalinos dependendo da organização atômica. Materiais cristalinos possuem átomos organizados em uma estrutura tridimensional periódica chamada de rede cristalina, enquanto materiais não-cristalinos não possuem essa ordem de longo alcance. Ele também descreve estruturas cristalinas comuns como cúbica simples, cúbica de corpo centrado e cúb
O documento discute materiais cerâmicos, incluindo sua estrutura, propriedades e aplicações. Especificamente, descreve que cerâmicos são compostos de metais e não-metais ligados ionicamente, geralmente são isolantes de calor e eletricidade, e são resistentes a altas temperaturas. Também discute o processamento de cerâmicos, incluindo compactação, sinterização e tratamentos térmicos.
O documento discute os processos de nucleação homogênea e heterogênea durante a solidificação de metais. A nucleação homogênea ocorre sem a presença de impurezas, requerendo maiores subresfriamentos. A nucleação heterogênea é catalisada por impurezas ou superfícies, requerendo menores subresfriamentos e sendo mais comum na indústria. O documento também descreve os estágios de nucleação e crescimento de cristais durante a solidificação.
O documento discute a estrutura cristalina dos aços e seus principais constituintes. Explica que os átomos nos aços se organizam em células unitárias que formam grãos cristalinos, e que existem diferentes sistemas cristalinos. Também descreve os principais constituintes do aço, como ferrita e perlita, e suas propriedades.
O documento descreve conceitos fundamentais de diagramas de fases, incluindo:
1) Diagramas de fases mapeiam a microestrutura formada em um material em função da temperatura e composição de seus componentes.
2) Sistemas isomorfos apresentam uma fase sólida, enquanto sistemas anisomorfos apresentam duas ou mais fases sólidas.
3) Sistemas eutéticos binários apresentam três regiões monofásicas distintas e uma reação eutética.
O documento discute os principais tipos de materiais cerâmicos, incluindo suas propriedades, estrutura, classificação e processos de fabricação. É descrito o processamento de vidros e cerâmicas cristalinas, envolvendo etapas como conformação, secagem e queima. Exemplos de aplicações avançadas como cerâmicas piezoelétricas e de alta temperatura também são apresentados.
O fluxo de difusão depende do gradiente de concentração. Nas interfaces, há mais partículas migrando da região de alta concentração para a região de baixa concentração, a fim de equalizar as concentrações. Isso gera um fluxo médio de partículas da esquerda para a direita no seu exemplo. Cada partícula se movimenta aleatoriamente, mas estatisticamente há mais movimentos na direção do gradiente de concentração.
Ciências dos Materiais - Aula 16 e 17 - Apresentação dos Diagramas de fasesFelipe Machado
O documento discute diagramas de fases, definindo-os como representações gráficas das fases estáveis em um sistema em função da temperatura, pressão e composição. Explica conceitos-chave como fases, solubilidade, linhas liquidus e solidus, e estruturas resultantes como ligas eutéticas e eutetoides. Fornece exemplos de diagramas de fases binários para sistemas como chumbo-estanho e alumínio-silício.
O documento discute estruturas cristalinas de materiais. Ele explica que os materiais podem ser cristalinos ou não-cristalinos dependendo da organização atômica. Materiais cristalinos possuem átomos organizados em uma estrutura tridimensional periódica chamada de rede cristalina, enquanto materiais não-cristalinos não possuem essa ordem de longo alcance. Ele também descreve estruturas cristalinas comuns como cúbica simples, cúbica de corpo centrado e cúb
O documento discute materiais cerâmicos, incluindo sua estrutura, propriedades e aplicações. Especificamente, descreve que cerâmicos são compostos de metais e não-metais ligados ionicamente, geralmente são isolantes de calor e eletricidade, e são resistentes a altas temperaturas. Também discute o processamento de cerâmicos, incluindo compactação, sinterização e tratamentos térmicos.
O documento discute os processos de nucleação homogênea e heterogênea durante a solidificação de metais. A nucleação homogênea ocorre sem a presença de impurezas, requerendo maiores subresfriamentos. A nucleação heterogênea é catalisada por impurezas ou superfícies, requerendo menores subresfriamentos e sendo mais comum na indústria. O documento também descreve os estágios de nucleação e crescimento de cristais durante a solidificação.
O documento discute a estrutura cristalina dos aços e seus principais constituintes. Explica que os átomos nos aços se organizam em células unitárias que formam grãos cristalinos, e que existem diferentes sistemas cristalinos. Também descreve os principais constituintes do aço, como ferrita e perlita, e suas propriedades.
Ciências dos Materiais - Aula 9 - Materiais Metálicos e suas aplicaçõesFelipe Machado
Este documento descreve os processos de fabricação de metais e ligas metálicas, incluindo fundição, conformação e tratamentos térmicos. É discutido o alto-forno para produção de ferro gusa e os principais tipos de ligas ferrosas como aços carbono e inoxidáveis, e não ferrosas como ligas de cobre, alumínio e níquel.
Aula sobre tcc estágio a docência mestradoJuno Dio
O documento discute a Teoria do Campo Cristalino para explicar as propriedades dos compostos de coordenação. A teoria descreve como o campo elétrico dos ligantes afeta a energia dos orbitais d do metal, levando a mudanças nas cores, estrutura eletrônica e propriedades magnéticas. É apresentado o cálculo da energia de estabilização do campo cristalino para diferentes configurações eletrônicas.
O documento discute como a deformação plástica ocorre através do movimento de discordâncias em materiais metálicos. A capacidade de deformação plástica está relacionada à habilidade das discordâncias se movimentarem. O tamanho de grão e a presença de impurezas afetam o movimento de discordâncias e consequentemente a resistência mecânica. Tratamentos térmicos como recristalização podem alterar a microestrutura e propriedades.
O documento discute o processo de laminação, que é uma forma de conformação mecânica que reduz a espessura de um material. Ele descreve as principais etapas da laminação, incluindo a laminação a quente e a fria, e discute vantagens e desvantagens de cada processo. O documento também lista alguns defeitos comuns em chapas laminadas a quente.
O documento discute o tema da corrosão de materiais, definindo corrosão e descrevendo seus principais tipos. Também apresenta as técnicas de avaliação de corrosão em laboratório, como ensaios de imersão e eletroquímicos, e em campo, como o uso de cupons de teste. Por fim, ressalta a importância do estudo da corrosão devido aos grandes prejuízos econômicos e riscos que pode causar.
Você vai entrar em um universo de conhecimento sobre o Alumínio e todos os seus processos de extração, produção e produção de materiais derivados deste metal.
Vídeo sobre a produção:
https://www.youtube.com/watch?v=HGhgtzeE61Y&feature=youtu.be
Vídeo para melhor entendimento:
(Olhe a sua volta).
https://www.youtube.com/watch?v=YuTwWJmdo40
Polímeros (Aplicações, propriedades e processos de fabricação)Sílvio Júnior
Este documento discute propriedades físicas e processos de fabricação de polímeros. Ele descreve aplicações comuns de polímeros como PP, PS, PVC e outros, além de propriedades como cristalinidade e comportamento térmico. O documento também explica processos de fabricação como injeção, extrusão, moldagem por sopramento e reciclagem de plásticos.
Ciências dos Materiais - Aula 20 - Tratamentos Térmicos dos materiaisFelipe Machado
Os tratamentos térmicos são processos de aquecimento e resfriamento controlados aplicados aos metais para alterar suas propriedades. Eles incluem recozimento para remover tensões, normalização para uniformizar a estrutura e têmpera para aumentar dureza e resistência mecânica. Tratamentos termoquímicos como cementação aumentam o teor de carbono na superfície.
Martensitic transformations are diffusionless, solid-state structural changes driven by shear displacements. They occur rapidly in many metal, ceramic, and polymer systems. Important examples include the transformation of austenite to martensite in steels during quenching, and the shape memory effect exploited in medical devices like stents. The Bain model originally proposed the mechanism as a combination of homogeneous lattice deformation and atomic shuffles, but has inconsistencies. Modern understanding involves dislocation or shear-based mechanisms constrained by the crystallography of the parent and product phases.
O documento discute o processo de seleção de materiais para projetos de construção sustentável, visando reduzir impactos ambientais e aumentar benefícios sociais dentro de limites econômicos. Aborda critérios como propriedades dos materiais, custo, processos de fabricação e métodos como índice de mérito, mapas de propriedades e matrizes de decisão para escolher o material ideal.
Ciências dos Materiais - Aula 6 - Imperfeições CristalinasFelipe Machado
O documento discute os principais tipos de imperfeições cristalinas em materiais de engenharia, incluindo defeitos puntiformes, impurezas, soluções sólidas, defeitos de linha e bidimensionais. É explicado que mesmo uma pequena quantidade de imperfeições pode influenciar significativamente as propriedades dos materiais.
O documento discute metais não ferrosos, dividindo-os em categorias como ligas leves, para altas temperaturas, baixo ponto de fusão e refractárias. Explica que esses metais são usados para propriedades como resistência à corrosão, condutividade elétrica e resistência a altas temperaturas, e que apesar de mais caros, são usados para aplicações específicas que requerem essas propriedades.
O documento discute os tipos de ferro fundido, como são produzidos e classificados. Existem quatro principais tipos: ferro fundido cinzento, branco, maleável e nodular. Cada tipo tem propriedades e usos específicos, como resistência mecânica ou à abrasão, dependendo de sua composição química e tratamento térmico. Os ferros fundidos são normalizados por normas técnicas que especificam suas propriedades mecânicas.
O documento descreve o processo de solidificação de metais, incluindo a formação de grãos e estruturas internas durante o resfriamento. O resumo inclui como os núcleos se formam e crescem em grãos separados conforme o metal resfria, e como fatores como a taxa de resfriamento afetam o tamanho final dos grãos.
O documento discute os principais tipos de defeitos em materiais cristalinos que influenciam a deformação plástica, incluindo discordâncias, maclações e falhas de empilhamento. Explica como o movimento de discordâncias depende de fatores como a estrutura cristalina, a orientação dos cristais e a presença de outros defeitos. Também aborda a termodinâmica por trás da geração e movimentação de defeitos durante a deformação.
Steel solutions for protection applications
Subsidiary of ArcelorMittal, Industeel is specialized in the production of hot rolled steel plates, ingots and formed pieces in the largest dimensional range.
Specialized in carbon and stainless steels, Industeel offers a complete range of high quality steel grades designed to meet the most severe specifications.
Special steel
Steel Plate
Heavy Plate
O documento descreve os principais materiais metálicos não ferrosos, com foco no alumínio. Discute as propriedades, fabricação e tratamentos térmicos do alumínio e suas ligas. Também aborda outros metais não ferrosos como cobre, níquel e titânio.
O documento descreve os principais tipos de materiais ferrosos, incluindo ferro fundido, aço e aço inoxidável. Detalha suas composições químicas, propriedades, aplicações e processos de produção. Explica como elementos de liga como carbono, cromo e níquel afetam as características desses materiais. Fornece também informações sobre as variedades alotrópicas do ferro e estruturas cristalinas associadas.
O documento discute aços e suas propriedades. Aços são ligas de ferro e carbono, com carbono máximo de 2,1%. As fases do ferro puro são ferrita, austenita e ferrita-delta. Aços de baixo carbono têm estrutura ferrítica/perlítica e são maleáveis. Aços de médio carbono resfriados lentamente têm boa temperabilidade e resistência. Aços de alto carbono são duros mas frágeis quando temperados. Elementos de liga alteram propriedades dos aços.
O documento discute os materiais cerâmicos, incluindo:
1) Sua definição como materiais inorgânicos não metálicos obtidos após tratamentos térmicos;
2) Suas principais características como alta temperatura de fusão e resistência química;
3) Exemplos de óxidos, carbonetos e nitretos usados em diversas aplicações industriais e tecnológicas.
O documento fornece uma definição e classificação detalhada dos materiais cerâmicos. Apresenta seis principais categorias de cerâmicas: 1) Cerâmica Vermelha, 2) Materiais de Revestimento, 3) Cerâmica Branca, 4) Materiais Refratários, 5) Isolantes Térmicos, 6) Fritas e Corantes. Também discute processos de fabricação, propriedades, aplicações e normas técnicas relacionadas a blocos cerâmicos usados na construção civil.
Ciências dos Materiais - Aula 9 - Materiais Metálicos e suas aplicaçõesFelipe Machado
Este documento descreve os processos de fabricação de metais e ligas metálicas, incluindo fundição, conformação e tratamentos térmicos. É discutido o alto-forno para produção de ferro gusa e os principais tipos de ligas ferrosas como aços carbono e inoxidáveis, e não ferrosas como ligas de cobre, alumínio e níquel.
Aula sobre tcc estágio a docência mestradoJuno Dio
O documento discute a Teoria do Campo Cristalino para explicar as propriedades dos compostos de coordenação. A teoria descreve como o campo elétrico dos ligantes afeta a energia dos orbitais d do metal, levando a mudanças nas cores, estrutura eletrônica e propriedades magnéticas. É apresentado o cálculo da energia de estabilização do campo cristalino para diferentes configurações eletrônicas.
O documento discute como a deformação plástica ocorre através do movimento de discordâncias em materiais metálicos. A capacidade de deformação plástica está relacionada à habilidade das discordâncias se movimentarem. O tamanho de grão e a presença de impurezas afetam o movimento de discordâncias e consequentemente a resistência mecânica. Tratamentos térmicos como recristalização podem alterar a microestrutura e propriedades.
O documento discute o processo de laminação, que é uma forma de conformação mecânica que reduz a espessura de um material. Ele descreve as principais etapas da laminação, incluindo a laminação a quente e a fria, e discute vantagens e desvantagens de cada processo. O documento também lista alguns defeitos comuns em chapas laminadas a quente.
O documento discute o tema da corrosão de materiais, definindo corrosão e descrevendo seus principais tipos. Também apresenta as técnicas de avaliação de corrosão em laboratório, como ensaios de imersão e eletroquímicos, e em campo, como o uso de cupons de teste. Por fim, ressalta a importância do estudo da corrosão devido aos grandes prejuízos econômicos e riscos que pode causar.
Você vai entrar em um universo de conhecimento sobre o Alumínio e todos os seus processos de extração, produção e produção de materiais derivados deste metal.
Vídeo sobre a produção:
https://www.youtube.com/watch?v=HGhgtzeE61Y&feature=youtu.be
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(Olhe a sua volta).
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Polímeros (Aplicações, propriedades e processos de fabricação)Sílvio Júnior
Este documento discute propriedades físicas e processos de fabricação de polímeros. Ele descreve aplicações comuns de polímeros como PP, PS, PVC e outros, além de propriedades como cristalinidade e comportamento térmico. O documento também explica processos de fabricação como injeção, extrusão, moldagem por sopramento e reciclagem de plásticos.
Ciências dos Materiais - Aula 20 - Tratamentos Térmicos dos materiaisFelipe Machado
Os tratamentos térmicos são processos de aquecimento e resfriamento controlados aplicados aos metais para alterar suas propriedades. Eles incluem recozimento para remover tensões, normalização para uniformizar a estrutura e têmpera para aumentar dureza e resistência mecânica. Tratamentos termoquímicos como cementação aumentam o teor de carbono na superfície.
Martensitic transformations are diffusionless, solid-state structural changes driven by shear displacements. They occur rapidly in many metal, ceramic, and polymer systems. Important examples include the transformation of austenite to martensite in steels during quenching, and the shape memory effect exploited in medical devices like stents. The Bain model originally proposed the mechanism as a combination of homogeneous lattice deformation and atomic shuffles, but has inconsistencies. Modern understanding involves dislocation or shear-based mechanisms constrained by the crystallography of the parent and product phases.
O documento discute o processo de seleção de materiais para projetos de construção sustentável, visando reduzir impactos ambientais e aumentar benefícios sociais dentro de limites econômicos. Aborda critérios como propriedades dos materiais, custo, processos de fabricação e métodos como índice de mérito, mapas de propriedades e matrizes de decisão para escolher o material ideal.
Ciências dos Materiais - Aula 6 - Imperfeições CristalinasFelipe Machado
O documento discute os principais tipos de imperfeições cristalinas em materiais de engenharia, incluindo defeitos puntiformes, impurezas, soluções sólidas, defeitos de linha e bidimensionais. É explicado que mesmo uma pequena quantidade de imperfeições pode influenciar significativamente as propriedades dos materiais.
O documento discute metais não ferrosos, dividindo-os em categorias como ligas leves, para altas temperaturas, baixo ponto de fusão e refractárias. Explica que esses metais são usados para propriedades como resistência à corrosão, condutividade elétrica e resistência a altas temperaturas, e que apesar de mais caros, são usados para aplicações específicas que requerem essas propriedades.
O documento discute os tipos de ferro fundido, como são produzidos e classificados. Existem quatro principais tipos: ferro fundido cinzento, branco, maleável e nodular. Cada tipo tem propriedades e usos específicos, como resistência mecânica ou à abrasão, dependendo de sua composição química e tratamento térmico. Os ferros fundidos são normalizados por normas técnicas que especificam suas propriedades mecânicas.
O documento descreve o processo de solidificação de metais, incluindo a formação de grãos e estruturas internas durante o resfriamento. O resumo inclui como os núcleos se formam e crescem em grãos separados conforme o metal resfria, e como fatores como a taxa de resfriamento afetam o tamanho final dos grãos.
O documento discute os principais tipos de defeitos em materiais cristalinos que influenciam a deformação plástica, incluindo discordâncias, maclações e falhas de empilhamento. Explica como o movimento de discordâncias depende de fatores como a estrutura cristalina, a orientação dos cristais e a presença de outros defeitos. Também aborda a termodinâmica por trás da geração e movimentação de defeitos durante a deformação.
Steel solutions for protection applications
Subsidiary of ArcelorMittal, Industeel is specialized in the production of hot rolled steel plates, ingots and formed pieces in the largest dimensional range.
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Special steel
Steel Plate
Heavy Plate
O documento descreve os principais materiais metálicos não ferrosos, com foco no alumínio. Discute as propriedades, fabricação e tratamentos térmicos do alumínio e suas ligas. Também aborda outros metais não ferrosos como cobre, níquel e titânio.
O documento descreve os principais tipos de materiais ferrosos, incluindo ferro fundido, aço e aço inoxidável. Detalha suas composições químicas, propriedades, aplicações e processos de produção. Explica como elementos de liga como carbono, cromo e níquel afetam as características desses materiais. Fornece também informações sobre as variedades alotrópicas do ferro e estruturas cristalinas associadas.
O documento discute aços e suas propriedades. Aços são ligas de ferro e carbono, com carbono máximo de 2,1%. As fases do ferro puro são ferrita, austenita e ferrita-delta. Aços de baixo carbono têm estrutura ferrítica/perlítica e são maleáveis. Aços de médio carbono resfriados lentamente têm boa temperabilidade e resistência. Aços de alto carbono são duros mas frágeis quando temperados. Elementos de liga alteram propriedades dos aços.
O documento discute os materiais cerâmicos, incluindo:
1) Sua definição como materiais inorgânicos não metálicos obtidos após tratamentos térmicos;
2) Suas principais características como alta temperatura de fusão e resistência química;
3) Exemplos de óxidos, carbonetos e nitretos usados em diversas aplicações industriais e tecnológicas.
O documento fornece uma definição e classificação detalhada dos materiais cerâmicos. Apresenta seis principais categorias de cerâmicas: 1) Cerâmica Vermelha, 2) Materiais de Revestimento, 3) Cerâmica Branca, 4) Materiais Refratários, 5) Isolantes Térmicos, 6) Fritas e Corantes. Também discute processos de fabricação, propriedades, aplicações e normas técnicas relacionadas a blocos cerâmicos usados na construção civil.
O documento descreve um cubo de sílica usado para isolamento térmico que pode ser manuseado sem proteção mesmo quando o interior está a 1250°C. Os materiais cerâmicos são usados no isolamento térmico do Space Shuttle devido à sua resistência a altas temperaturas.
O documento discute a história e definição de cerâmicas, classificando-as em tradicionais e avançadas. Cerâmicas tradicionais usam matérias-primas naturais ou refinadas, enquanto avançadas usam pós sintéticos de alta pureza. Cerâmicas avançadas possuem propriedades mecânicas e elétricas superiores devido aos seus processos de fabricação mais sofisticados.
O documento descreve as propriedades e aplicações de diferentes materiais cerâmicos, incluindo argila, caulim, quartzo e outros. Detalha como esses materiais são usados na fabricação de produtos cerâmicos e suas propriedades químicas e físicas que os tornam adequados para diferentes usos industriais.
A cerâmica é um material muito antigo, existindo há entre 10 a 15 mil anos. Seus primeiros indícios no Brasil foram encontrados na Ilha de Marajó, com uma cerâmica datada de cerca de 5.000 anos atrás. A cerâmica é produzida a partir de matérias-primas naturais como argila, feldspato e sílica, que são moldadas e queimadas a altas temperaturas para ganhar resistência. Ela pode ser usada para fins artísticos ou industriais e é classificada em vários tipos
Ciências dos Materiais - Aula 12 - Materiais Cerâmicos e suas aplicaçõesFelipe Machado
O documento discute os materiais cerâmicos, incluindo suas definições, classificações, estruturas, propriedades e aplicações. É destacado que cerâmicas podem ser iônicas, covalentes ou metálicas e podem ter estruturas amorfas ou cristalinas, conferindo diferentes propriedades mecânicas, elétricas e térmicas. Exemplos de aplicações incluem isolantes térmicos e elétricos, substratos eletrônicos, fibras ópticas e supercondutores.
O documento discute ligas metálicas não ferrosas, com foco em ligas de alumínio. Descreve o processo de produção do alumínio a partir da bauxita e suas principais aplicações. Apresenta também detalhes sobre classificação, propriedades e tratamentos térmicos de ligas de alumínio.
O documento introduz os principais conceitos sobre materiais cerâmicos, incluindo sua definição, classificação, propriedades e processos de obtenção. Discutem-se aspectos como tipos de cerâmicas, características gerais, propriedades óticas, elétricas, térmicas e mecânicas e etapas de processamento como preparação da matéria-prima, moldagem e sinterização.
O documento discute os principais tipos de materiais, suas propriedades e processos de fabricação. Aborda os materiais metálicos ferrosos e não ferrosos, suas características, classificação e aplicações comuns. Também descreve processos como fundição, laminação e extrusão utilizados na produção de aços e outros metais.
O documento descreve as propriedades e aplicações do alumínio e suas ligas. Apresenta informações sobre as propriedades físicas e mecânicas do alumínio puro e de suas principais ligas binárias e comerciais. Também descreve a classificação, nomenclatura e tratamentos térmicos dessas ligas.
O documento discute defeitos atômicos em materiais cerâmicos, incluindo lacunas, intersticiais e defeitos de Frenkel e Schottky. Também aborda propriedades mecânicas como fratura frágil, tenacidade à fratura, fadiga estática e resistência à flexão.
O documento introduz os conceitos fundamentais da ciência dos materiais, incluindo a perspectiva histórica do desenvolvimento de materiais, as classificações de materiais, as relações entre estrutura, propriedades e desempenho, e visões sobre os materiais do futuro.
O documento resume os principais tipos de materiais, incluindo suas classificações, propriedades e usos. Ele descreve metais ferrosos e não ferrosos, materiais plásticos e tratamentos térmicos aplicados aos metais. O documento também discute o impacto ambiental dos materiais e da geração de energia.
O documento resume as principais propriedades e classificações de bioligas metálicas e não metálicas, incluindo aços de baixo, médio e alto carbono, aços inoxidáveis, ferros fundidos, ligas de cobre, alumínio, magnésio, titânio e metais refratários. Explica como a composição química afeta as propriedades mecânicas e aplicações de cada liga.
O documento resume as características do cobre e suas ligas. Discute o minério de cobre calcopyrita, o processo de lavra e beneficiamento do minério, e as principais ligas de cobre, incluindo latões, bronzes e ligas de cobre-níquel.
O documento discute os principais tipos de metais, suas propriedades e aplicações. Descreve características de metais ferrosos como aços carbono e inoxidável, e de metais não ferrosos como ligas de alumínio, magnésio, titânio e níquel. Explica também processos comuns de fabricação de peças metálicas como trefilação, laminação, forjamento e soldagem.
O documento apresenta uma introdução sobre classificação de materiais férreos como aços carbono, ligas e inoxidáveis, e discute os efeitos de elementos de liga em aços. Também aborda temas como corrosão, normas, meios de ligação, tubos e isolamento térmico, incluindo tabelas técnicas.
1. O documento discute os processos de produção e tratamento do alumínio e suas ligas.
2. É descrito o processo de Hall-Héroult para a produção de alumínio através da eletrólise da alumina em banho de criolita fundida.
3. São apresentados os principais tipos de tratamentos térmicos como solubilização, envelhecimento e recozimento que conferem diferentes propriedades mecânicas às ligas de alumínio.
O documento discute diferentes ligas metálicas não ferrosas, incluindo suas propriedades e aplicações. Aborda ligas de cobre, alumínio, chumbo, estanho e zinco, descrevendo os principais elementos de liga e usos para cada uma.
Se você possui smartphone há mais de 10 anos, talvez não tenha percebido que, no início da onda da
instalação de aplicativos para celulares, quando era instalado um novo aplicativo, ele não perguntava se
podia ter acesso às suas fotos, e-mails, lista de contatos, localização, informações de outros aplicativos
instalados, etc. Isso não significa que agora todos pedem autorização de tudo, mas percebe-se que os
próprios sistemas operacionais (atualmente conhecidos como Android da Google ou IOS da Apple) têm
aumentado a camada de segurança quando algum aplicativo tenta acessar os seus dados, abrindo uma
janela e solicitando sua autorização.
CASTRO, Sílvio. Tecnologia. Formação Sociocultural e Ética II. Unicesumar: Maringá, 2024.
Considerando o exposto, analise as asserções a seguir e assinale a que descreve corretamente.
ALTERNATIVAS
I, apenas.
I e III, apenas.
II e IV, apenas.
II, III e IV, apenas.
I, II, III e IV.
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AE03 - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL INDÚSTRIA E TRANSFORMAÇÃO DIGITAL ...Consultoria Acadêmica
“O processo de inovação envolve a geração de ideias para desenvolver projetos que podem ser testados e implementados na empresa, nesse sentido, uma empresa pode escolher entre inovação aberta ou inovação fechada” (Carvalho, 2024, p.17).
CARVALHO, Maria Fernanda Francelin. Estudo contemporâneo e transversal: indústria e transformação digital. Florianópolis, SC: Arqué, 2024.
Com base no exposto e nos conteúdos estudados na disciplina, analise as afirmativas a seguir:
I - A inovação aberta envolve a colaboração com outras empresas ou parceiros externos para impulsionar ainovação.
II – A inovação aberta é o modelo tradicional, em que a empresa conduz todo o processo internamente,desde pesquisa e desenvolvimento até a comercialização do produto.
III – A inovação fechada é realizada inteiramente com recursos internos da empresa, garantindo o sigilo dasinformações e conhecimento exclusivo para uso interno.
IV – O processo que envolve a colaboração com profissionais de outras empresas, reunindo diversasperspectivas e conhecimentos, trata-se de inovação fechada.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I e II, apenas.
I e III, apenas.
I, III e IV, apenas.
II, III e IV, apenas.
I, II, III e IV.
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Proteco Q60A
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A Proteco Q60A é uma avançada placa de controlo projetada para portões com 1 ou 2 folhas de batente. Com uma programação intuitiva via display, esta central oferece uma gama abrangente de funcionalidades para garantir o desempenho ideal do seu portão.
Compatível com vários motores
AE03 - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL ENGENHARIA DA SUSTENTABILIDADE UNIC...Consultoria Acadêmica
Os termos "sustentabilidade" e "desenvolvimento sustentável" só ganharam repercussão mundial com a realização da Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento (CNUMAD), conhecida como Rio 92. O encontro reuniu 179 representantes de países e estabeleceu de vez a pauta ambiental no cenário mundial. Outra mudança de paradigma foi a responsabilidade que os países desenvolvidos têm para um planeta mais sustentável, como planos de redução da emissão de poluentes e investimento de recursos para que os países pobres degradem menos. Atualmente, os termos
"sustentabilidade" e "desenvolvimento sustentável" fazem parte da agenda e do compromisso de todos os países e organizações que pensam no futuro e estão preocupados com a preservação da vida dos seres vivos.
Elaborado pelo professor, 2023.
Diante do contexto apresentado, assinale a alternativa correta sobre a definição de desenvolvimento sustentável:
ALTERNATIVAS
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento que não esgota os recursos para o futuro.
Desenvolvimento sustantável é o desenvolvimento que supre as necessidades momentâneas das pessoas.
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento incapaz de garantir o atendimento das necessidades da geração futura.
Desenvolvimento sustentável é um modelo de desenvolvimento econômico, social e político que esteja contraposto ao meio ambiente.
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento capaz de suprir as necessidades da geração anterior, comprometendo a capacidade de atender às necessidades das futuras gerações.
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AE03 - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL ENGENHARIA DA SUSTENTABILIDADE UNIC...
Pmt3100 aula 06 2014_2
1. ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais
PMT 3100 - Fundamentos de Ciência e Engenharia dos Materiais
2º semestre de 2014
Estrutura e processamento de materiais cerâmicos
2. ROTEIRO
Materiais Cerâmicos: principais propriedades e produtos
Classificação dos Materiais Cerâmicos
Estrutura
• Materiais cristalinos e amorfos
Vidros
• Características e processamento
• Têmpera
Materiais Cerâmicos Cristalinos
• Conformação
• Secagem
• Queima
• Microestrutura
Cerâmicas de Alto Desempenho.
2
3. 3
* IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Compiled by A. D.
McNaught and A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997).
MEV da dentina:
70% HA.
Cabo de fibra ótica. Freios cerâmicos
reforçados com fibra
carbono (em vermelho).
Modelo de sílica (laranja)
nanoestruturada, para
liberação controlada de
medicamento.
MATERIAIS CERÂMICOS
São materiais rígidos que consistem de uma rede tridimensional
infinita de grãos cristalinos sinterizados, compreendendo metais
ligados a carbono, nitrogênio ou oxigênio.*
4. 4
A organização de certificação “Sociedade Americana para Testes e Materiais”
[American Society for Testing and Materials (ASTM)] dá a seguinte definição
para os materiais cerâmicos:*
“Produto cerâmico – “um artigo tendo um corpo vitrificado ou não, de
estrutura cristalina ou parcialmente cristalina ou de vidro, cujo corpo é
produzido a partir de substâncias essencialmente inorgânicas, não
metálicas, podendo ser formado a partir de uma massa fundida a qual
solidifica ao resfriar ou formado e maturado simultaneamente ou
subsequentemente pela ação do calor”
Ceramic article – an article having a glazed or unglazed body of crystalline
or partly crystalline structure, or of glass, which body is produced from
essentially inorganic, nonmetallic substances and either is formed from a
molten mass which solidifies on cooling, or is formed and simultaneously or
subsequently matured by the action of the heat
* ASTM C242, 2014, “Standard Terminology of Ceramic Whitewares and Related Products”, ASTM
International, West Conshohocken, PA, 2003, DOI: 10.1520/C0242, www.astm.org.
5. 5
CARACTERÍSTICAS TÍPICAS
São constituídos de elementos metálicos e não-metálicos, ligados
por ligações de caráter misto, iônico/covalente.
Matéria prima de custo relativamente baixo;
Propriedades (p.ex. resistência mecânica) desenvolvidas após o
aquecimento a altas temperaturas, devido as reações
termoquímicas;
Dureza alta: resistência à abrasão;
Fragilidade alta (exceto ZrO2, estabilizado pelo Y2O3, que é tenaz);
Ponto de fusão elevado;
Geralmente, são quimicamente estáveis sob condições ambientais
severas.
Bom isolante térmico (exceto o diamante que é condutor) e
elétrico*;
Estrutura cristalina complexa;
* Podem existir materiais cerâmicos semicondutores, condutores e até mesmo
supercondutores; estes dois últimos, em faixas específicas de temperatura.
6. 6
Tradicional: são fabricadas pela mistura, moldagem
e queima de minerais naturais, tais como: argila e
feldspato.
Avançada: na sua produção são usadas matérias
primas naturais, purificadas, artificiais sintetizadas
através de processos químicos, e outros compostos
de ocorrência não natural.
MATERIAL CERÂMICO
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS CERÂMICOS
CERÂMICA
Silicatos
(tijolos, telhas, louça)
Não silicatos
Óxidos
(Al2O3, MgO, Be2O3)
Não óxidos
(SiC, Si3N4, BN, B4C)
7. 7
SETORES INDUSTRIAIS
Cerâmica Vermelha: Compreende aqueles materiais com coloração
avermelhada empregados na construção civil (tijolos,
blocos, telhas, elementos vazados, lajes, tubos cerâmicos
e argilas expandidas) e também utensílios de uso
doméstico e de adorno.
Cerâmica Branca: Compreende materiais constituídos por um corpo branco
e, em geral, recobertos por uma camada vítrea
transparente e incolor. Com o advento dos vidrados
opacificados, muitos dos produtos passaram a ser
fabricados, com matérias-primas com certo grau de
impurezas, responsáveis pela coloração, tais como: louça
sanitária e de mesa, isoladores elétricos para alta e baixa
tensão, cerâmica artística, cerâmica técnica com fins
diversos (químico, elétrico, térmico e mecânico).
8. 8
Refratários: Compreende vários produtos que têm como finalidade suportar
temperaturas elevadas nas condições específicas de processo e
de operação dos equipamentos industriais, que em geral
envolvem esforços mecânicos, ataques químicos, variações
bruscas de temperatura e outras solicitações. Os produtos
refratários quanto à matéria-prima são os que se baseiam em
sílica, sílico-aluminoso, aluminoso, mulita, magnesianocromítico,
cromítico-magnesiano, carbeto de silício, grafita, carbono,
zircônia, zirconita, espinélio etc.
Abrasivos: Por utilizarem matérias-primas e processos semelhantes aos da
cerâmica, constituem-se num segmento industrial cerâmico. Entre
os produtos mais conhecidos estão o óxido de alumínio
eletrofundido e o carbeto de silício.
Cerâmica Avançada: São produzidas a partir de matérias-primas sintéticas de
altíssima pureza e por meio de processos rigorosamente
controlados.
9. 9
Isolantes Térmicos: Os produtos podem ser classificados em:
Refratários isolantes que se enquadram no segmento de
refratários;
Isolantes térmicos não refratários, tais como vermiculita
expandida, sílica diatomácea, diatomito, silicato de cálcio, lã de
vidro e lã de rocha, podendo ser utilizados até 1100º C em alguns
casos;
Fibras ou lãs cerâmicas apresentam composições tais como
sílica, sílica-alumina, alumina e zircônia, podendo chegar a
temperaturas de utilização de 2000º C ou mais.
Vidro, Cimento e Cal: São três importantes segmentos cerâmicos e que, por
suas particularidades, são muitas vezes considerados à
parte da cerâmica.
Revestimentos Cerâmicos: O corpo cerâmico compõe-se de matérias-primas
naturais, argilosas e não argilosas.
10. 10
ALGUNS PRODUTOS A BASE DE MATERIAL CERÂMICO
Tradicional Avançado
Tijolos, Telhas, Vidros, Louças,
Azulejos, Cimento, Refratário.
Joias, Pedras sintéticas,
Diamante artificial.
Sensores, Semicondutores,
Capacitores, Baterias.
Dentes, Ossos artificiais,
Próteses.
Fibras óticas, Lâmpadas,
Monitores.Abrasivos, Polimento, Usinagem,
Corte.
Supercondutores, Componentes
para sistemas nucleares.
Motores, Turbinas, Compressores
Aditivos para: Farmacêuticos,
Cosméticos, Papel, Tinta.
11. 11
CONSTITUINTES COMUNS DOS MATERIAIS CERÂMICOS
Tradicional
Avançado
Argila silicatos de alumínio como por exemplo
4SiO2.2Al2O3.4H2O, com traços dos óxidos: TiO2,
Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O.
Sílica SiO2 em quartzos, cristobalita e tridimita.
Feldspato silicatos alcalinos como por exemplo KAlSi3O8.
Óxidos: Al2O3, ZrO2
Carbetos: SiC, WC
Nitretos: Si3N4, BN
12. 12
ESTRUTURA DOS MATERIAIS CERÂMICOS
Em relação aos metais, os materiais cerâmicos apresentam organizações
dos átomos mais complexas. Em geral, isso se deve à presença de um
maior número de tipos de átomos, de tamanhos e eletronegatividades
distintas, nas suas estruturas químicas.
As ligações atômicas podem apresentar, em diversos níveis, características:
Iônicas: quando este caráter prevalece 100%, as estruturas cristalinas
são compostas por íons em vez de ser por átomos. São tipicamente
compostos por um metal e um não metal com cargas elétricas diferentes.
Covalentes: São compostos formados por dois não metais ou,
ocasionalmente, por elementos puros.
De um modo geral, as microestruturas são polifásicas
13. 13
Composto eletronegatividade % iônico % covalente
MgO 2,3 73 27
Al2O3 2,0 63 37
SiO2 1,7 51 49
Si3N4 1,2 30 70
SiC 0,7 11 89
Tabela. Correlação entre a diferença de eletronegatividade e caráter da
ligação nos materiais cerâmicos.
% 𝑐𝑎𝑟á𝑡𝑒𝑟 𝑖ô𝑛𝑖𝑐𝑜 = 1 − 𝑒
−
𝑥 𝐴 −𝑥 𝐵
2
4 × 100%
Onde, xA e xB são respectivamente as eletronegatividades dos átomos A e B
do composto AB.
14. 14
O caráter iônico, ou covalente, define, em parte, o tipo de estrutura cristalina
que o material cerâmico exibirá. Quando o caráter iônico é predominante, os
seguintes fatores são importantes na definição da sua estrutura cristalina:
A razão entre os raios do cátion (rC) e do ânion (rA);
Balanço de cargas: ⊕ = ⊖.
ALGUNS TIPOS DE ESTRUTURAS QUÍMICAS
AX: SiC, FeO, CaO,
AmXp: CaF2, ZrO2, Fe2O3,
AmBnXp: BaTiO3, MgAl2O4.
Onde, A e B = cátion e X = ânion.
15. 15
EXEMPLO DE ESTRUTURA CRISTALINA COMPLEXA
Cela unitária do corindom
(alumina-alfa), mostrando
apenas as posições catiônicas
Sítio vazio
Íon Al3+
16. 16
DEFEITOS CRISTALINOS
Os defeitos cristalinos observados nos metais, também, acontecem nos
materiais cerâmicos.
A presença de átomos totalmente, ou parcialmente, ionizados, combinado
com ligações fortes e direcionais, impedem as movimentações nos planos e
direções cristalográficas dentro destes planos.
Os defeitos de Frenkel e Schottky não mudam a razão de cátions e ânions; o
composto é estequiométrico.
17. 17
MICROESTRUTURA DOS MATERIAIS CERÂMICOS CRISTALINOS
Na cerâmica cristalina, a microestrutura pode ser composta de vários cristais
com orientações e tamanhos diferentes, ou os eixos cristalográficos dos
grãos podem apresentar uma orientação preferencial dando origem a uma
textura.
Os contornos dos grãos são mais complicados do que aqueles dos metais,
pois, pode existir fases vítreas.
A microestrutura é definida por:
Forma e arranjo de grãos ou fases.
Tamanho e fração em volume dos poros presentes.
Grãos
Contornos de grão
PorosMicro trincas
Partículas ou grãos de uma
segunda fase (nas ligas)
18. 18
IMAGEM DE MEV MOSTRANDO UMA MICROESTRUTURA DE PORCELANA
Poro
Quartzo (trincado)
Trinca
Fase
Vítrea
Mulita (em forma de agulhas),
em uma matriz vítrea
Fases alteradas
(argilominerais, feldspato)
Poro
19. 19
CERÂMICAS AMORFAS
Não há uma estrutura cristalina regular, ou seja, com os átomos dispostos
de forma periódica, com a ordem de longo alcance.
Apresentam ordem de curto alcance, cuja distância depende do(s)
átomo(s) de sua estrutura química.
Não existe simetria translacional.
Os principais representantes desta categoria são os vidros que podem ser
obtidos por diferentes processos.
20. 20
VIDRO - DEFINIÇÕES
Operacional: Um vidro é um sólido obtido pelo resfriamento de uma fase
líquida (super resfriada). Ou seja, quando um líquido solidifica sem cristalizar.
Estrutural: Um vidro é um sólido não cristalino.
Estrutural mais ampla: Um vidro é um sólido não cristalino exibindo o
fenômeno da transição vítrea.
Transição vítrea (Tg): é uma transição reversível na qual um material fundido
(líquido) super resfriado produz uma estrutura vítrea no resfriamento.
faixa da
transição vítrea
TmTg
Temperatura
Volume
cristalização
①
②
②
resfriamento
rápido
resfriamento
lento
21. 21
Adição de Na2O (na forma de
Na2CO3) como modificador de rede.
Adição de TiO2 como intermediário
Óxidos tais como SiO2, B2O3, GeO2 e P2O5 são capazes de formar vidros e
são chamados de formadores de redes. Isto se deve a relação entre os
átomos de oxigênio e o cátion do óxido que permite formar uma rede
tetraédrica.
Outros óxidos são adicionados à composição vítrea com funções ou de
modificar a rede ou como substitutos do cátion do óxido principal
(intermediário).
Si4+
Na+
O2-
Si4+
Ti4+
O2-
22. 22
FABRICAÇÃO E PROCESSAMENTO DOS MATERIAIS CERÂMICOS
Um dos aspectos que define o processamento dos materiais cerâmicos é a
temperatura de processamento das matérias primas que são muito altas.
A falta de plasticidade é outro aspecto que direciona o tipo de processo para
um determinado produto cerâmico.
Devido a estas características, grande parte das cerâmicas é fabricada a
partir de pós prensados e queimados a altas temperaturas.
As cerâmicas vítreas permitem outras alternativas.
A argila úmida é hidroplástica, permitindo que seja conformada por meio de
técnicas simples. Quando a argila é seca e queimada, forma-se uma fase
vítrea, espalhando-se em torno das fases formadas, ligando-as.
23. 23
Grande parte dos cerâmicos é produzida a partir de pastas plásticas ou
consolidação de pós cerâmicos.
A conformação pode ser feita por: prensagem, torneamento, moldagem,
laminação, extrusão, injeção, colagem e sopro.
A consolidação dos componentes granulados pode realizar-se em fase sólida
ou em fase sólida e líquida. A porosidade residual das peças é posteriormente
reduzida por sinterização a altas temperaturas ou, em certos casos, a altas
temperaturas e pressões.
FABRICAÇÃO E PROCESSAMENTO DOS MATERIAIS CERÂMICOS
25. 25
FASES PRINCIPAIS
Os processos de fabricação podem diferir de acordo com o tipo de peça ou
material desejado.
De um modo geral eles compreendem as seguintes etapas para as
cerâmicas cristalinas:
Preparação da matéria-prima e da massa;
Formação das peças;
Tratamento térmico; e,
Acabamento.
Alguns produtos são submetidos a esmaltação e decoração.
Nas cerâmicas amorfas a etapa de tratamento térmico precede a formação
da peça.
26. 26
Preparação da matéria-prima e da massa
As matérias-primas naturais são usadas nas cerâmicas tradicionais. Após a
mineração, os materiais devem ser beneficiados: desagregados ou moídos,
classificados de acordo com a granulometria e, as vezes, também purificadas.
As matérias-primas sintéticas geralmente são fornecidas prontas para uso,
necessitando apenas, em alguns casos, de um ajuste de granulometria.
Os materiais cerâmicos geralmente são fabricados a partir da composição de
duas ou mais matérias-primas, além de aditivos e água ou outro meio.
Os diferentes tipos de massas são preparados de acordo com a técnica a ser
empregada para dar forma às peças e podem ser:
Suspensão (barbotina) para obtenção de peças em moldes de gesso ou
resinas porosas;
Massas secas ou semi secas, na forma granulada, para obtenção de peças
por prensagem;
Massas plásticas, para obtenção de peças por extrusão, seguida ou não de
torneamento ou prensagem.
28. 28
COLAGEM
Uma suspensão (barbotina) é vazada num molde de gesso, onde
permanece até que a água seja absorvida pelo gesso; enquanto isso, as
partículas sólidas vão se acomodando na superfície do molde, formando a
parede da peça.
O produto apresentará uma configuração externa que reproduz a forma
interna do molde de gesso.
29. 29
PRENSAGEM
Utiliza-se sempre que possível massas granuladas e com baixo de teor de
umidade.
Tipos de prensa utilizados:
Uniaxial: são carregadas com um volume pré -ajustado de massa
cerâmica, na qual é aplicada uma pressão (geralmente de cima para
abaixo) por pistões, dirigidos pela ação de um dispositivo mecânico e
ajudados por volantes;
Isostática: promove uma prensagem uniforme em toda a superfície,
exigida em alguns produtos de alta qualidade com densidade uniforme.
Os moldes da borracha são enchidos com a massa cerâmica que, em
seguida, é submetida a uma pressão isostática elevada, moldando o
objeto.
30. 30
PRENSA ISOSTÁTICA
PRENSA UNIAXIAL
Pó para
prensagem
Fluido
pressurizado
Molde
flexível
Enchimento
da matriz
Compactação Ejeção
Matriz
Pó
Pistão
superior
Material
“verde”
1 2
3Pistão
inferior
1 2 3
31. 31
EXTRUSÃO
A massa plástica é colocada numa extrusora onde é compactada e forçada
por um pistão, ou eixo helicoidal, através de um bocal com determinado
formato, seguindo-se o corte do extrudado.
Obtem-se desse modo peças como tijolos vazados, blocos, tubos e outros
produtos de formato regular.
A extrusão pode ser uma etapa intermediária do processo de formação,
seguindo-se, uma prensagem como é no caso da maioria das telhas, ou o
torneamento, como no caso dos isoladores elétricos, xícaras e pratos, etc.
32. 32
TORNEAMENTO
Em geral, é uma etapa posterior à extrusão, realizada em tornos mecânicos ou
manuais, onde a peça adquire seu formato final.
33. 33
Tratamento Térmico
É muito importante, pois dele dependem o desenvolvimento das propriedades
finais destes produtos. Eles são:
Secagem: Após a etapa de formação, as peças em geral continuam a
conter água, proveniente da preparação da massa. Para evitar tensões e,
consequentemente, defeitos nas peças, é necessário eliminar essa água,
de forma lenta e gradual, em secadores intermitentes ou contínuos, a
temperaturas variáveis entre 50ºC e 150ºC.
Queima: É realizada após a secagem, cuja função é a de reduzir a
umidade, prevenindo o excesso de água na peça e as consequentes
trincas provocadas pelo surgimento de bolhas de vapor. Desta forma,as
peças são levadas para fornos contínuos ou intermitentes e submetidas a
um tratamento térmico entre 800ºC e 1700ºC.
34. 34
Etapas da queima:
Aquecimento da temperatura ambiente até a temperatura desejada;
Patamar durante certo tempo na temperatura especificada (reação e/ou
sinterização); e,
Resfriamento até temperaturas inferiores a 200ºC.
Transformações observadas na queima:
Perda de massa;
Desenvolvimento de novas fases cristalinas;
Formação de fase vítrea; e,
Sinterização das partículas.
35. 35
Sinterização: processo de consolidação do produto durante a queima. Pode
ser definida como a remoção dos poros entre as partículas iniciais,
acompanhada por retração da peça, combinada com crescimento e união
entre partículas adjacentes.
Tipos de sinterização
Sinterização no estado sólido (SSS): somente partículas sólidas e poros.
Sinterização com fase líquida (LPS): três componentes, mas concentra-se
na parte sólida (<20% líquido).
Sinterização vítrea viscosa (VGS) ou de fluxo viscoso: somente líquido
(vidro fundido) e porosidade.
Sinterização compósita viscosa (VCS) ou vitrificação: conteúdos de líquido
maiores que LPS (>20% líquido).
36. 36
SINTERIZAÇÃO NO ESTADO SÓLIDO: ESTÁGIOS E MICROESTRUTURA
(a) Partículas soltas de pó;
(b) Estágio inicial (compactação);
(c) Estágio intermediário (crescimento do pescoço);
(d) Estágio final (crescimento do pescoço
acompanhado pela densificação).
Formação do
“pescoço”
Produto Cerâmico
Sinterizado
38. 38
PROCESSAMENTO DOS MATERIAIS VÍTREOS
Os vidros a temperatura ambiente apresentam alta viscosidade (). Como ela
muda com a temperatura, são definidas pontos na correlação viscosidade
versus temperatura que são usados para se trabalhar esse material.
Ponto de deformação (Strain Point)
abaixo desta temperatura o vidro adquire
comportamento frágil: 3x1014 Poise
Ponto de recozimento (Annealing Point)
as tensões residuais surgidas na conformação
podem ser eliminadas: 1013 Poise
Ponto de amolecimento (Softening Point)
4x107 Poise
Ponto de trabalho (Working Point)
O vidro líquido pode ser facilmente deformado
(ou seja, conformado): 104 Poise
Abaixo de 100 Poise
O vidro pode ser considerado um líquido.
39. 39
PRODUÇÃO DE VIDROS PLANOS
De um modo geral, a produção de vidros planos é realizada através do
processo “float glass” (como óleo em água); requer baixa viscosidade.
A lamina de vidro formada na superfície de estanho resfria lentamente a
medida que se move ao longo do banho em uma atmosfera controlada.
Uma vez endurecido, ele sai do banho e passa através de um forno de
recozimento para eliminar a tensão residual.
Queimadores
Exaustor
Vidro fundido
Banho de estanho
fundido
Tanque com
revestimento refratário
Forno de
recozimento
40. 40
PRODUÇÃO DE PLACAS DE VIDRO
A produção de vidros planos pode ser também realizada através do
processo de laminação em que o vidro fundido passa através de dois rolos
circulantes; é um processo que requer alta viscosidade.
A lamina de vidro formada apresenta qualidade inferior ao do processo de
banho flutuante.
PRODUÇÃO DE GARRAFAS E RECIPIENTES
O processo de obtenção de vasilhames é o de moldagem por sopro. Neste
caso, o vidro é colocado no molde e forçado a adquirir a sua forma através
da aplicação de alta pressão gasosa; o processo requer baixa viscosidade.
Pressão
Vidro
Vidro fundido
41. 41
PROCESSO DE TÊMPERA TÉRMICA
Este processo melhora significativamente a resistência do vidro, ao mesmo
tempo que altera as suas características de quebra.
Neste processo, o vidro é aquecido até T>Tg e menor que a sua
temperatura de amolecimento. Em seguida, o material é resfriado
rapidamente com um fluxo de ar de modo uniforme e controlado até a Tamb.
Este processo cria um gradiente de temperatura, onde a superfície fica mais
fria enquanto o seu interior está mais quente; ou seja, o processo de
resfriamento ocorre com diferentes taxas na superfície e no núcleo interno.
O aumento da resistência é conseguido pelo
desenvolvimento intencional de tensões superficiais,
residuais, de compressão.
42. 42
Distribuição de tensões residuais na seção transversal de uma chapa de vidro
temperada.
A superfície exterior se resfria e contrai, enquanto o interior permanece fluido,
com a temperatura mais alta do que aquela da superfície.
Há uma contração no interior colocando a superfície em um estado de
compressão.
Uma tensão de tração de equilíbrio é desenvolvida no interior da espessura
do vidro.
Região próxima
à superfície
COMPRESSÃO
Região interna
da placa
TRAÇÃO
Tensão (MPa)
espessura
43. 43
REFERÊNCIAS
• Ashby, MF, Jones, DRH, Engineering Materials 2. Na Introduction to
microstructures, processing and design. Pergamon Press, Oxford (1986).
• William D. Callister, Jr., Materials Science and Engineering – An
Introduction, John Wiley, NY, 8ª ed (2010), Cap. 12 e 13.
• Padilha, A.F. – Materiais de Engenharia. Hemus. São Paulo. (1997).
• *IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book").
47. 47
SiO2 O Si O ou :Ӧ::S::Ӧ:Não existe
SiO
O
O
O
-
+
--
-
-4
Amorfo
Cristalino
Si
O
OO
O
O
O
O
OO
OO
OO
OO
O
O
O
O
Si
Si
Si
Si Si
Si
Si
Si
Si
Si
Notação de Lewis mostrando
a origem do caráter iônico
nas ligações atômicas.
48. 48
ESCALA DE ELETRONEGATIVIDADE CONFORME L. PAULING
Maior “facilidade” em
ceder elétrons.
CÁTIONS
Maior facilidade em
ganhar elétrons.
ÂNIONS
Inertes –
Gases Nobres
A eletronegatividade é o poder que um átomo tem de atrair elétrons para si.
49. 49
Defeitos Pontuais em Sólidos Iônicos
• A neutralidade elétrica deve a ser respeitada.
DEFEITO SCHOTTKY: lacuna aniônica + lacuna catiônica
DEFEITO FRENKEL: cátion intersticial + lacuna catiônica
50. 50
FATORES NA FORMAÇÃO DA ESTRUTURA CRISTALINA DE UM MATERIAL CERÂMICO
Depende da relação entre o número de coordenação (NC) e a razão rC/rA que
corresponderá à maximização dos contatos entre os átomos vizinhos de cargas
opostas.
Número de
Coordenação
Razão (rC/rA)ideal
3 0,155
4 0,225
6 0,414
8 0,732
12 1,00
Cada tipo de átomo ocupa posições determinadas na rede cristalina.
Estáveis Instável
51. 51
EMPILHAMENTO NA ESTRUTURA CRISTALINA DE UM MATERIAL CERÂMICO
As estruturas cristalinas cerâmicas podem ser consideradas em termos de planos
de íons densamente compactados, bem como de células unitárias.
Normalmente, os planos densamente compactados são compostos pelos ânions,
de maiores dimensões.
À medida que os planos são empilhados uns sobre os outros, vazios intersticiais
são criados entre eles, onde os cátions podem ser alojados.
Triangular OctaédricoTetraédrico
52. 52
As estruturas cristalinas das cerâmicas, embora possam aparentemente ter
uma organização semelhante ao de um sistema cristalino metálico, a sua
classificação não será a mesma, devido a presença de mais de um tipo de
átomo. Exemplos:
A estrutura cristalina cúbica da cerâmica iônica CsCl se parece com uma
CCC, porém, não o é pois, o átomo (Cs - cátion) no centro da estrutura
cúbica é diferente daqueles nos vértices (Cl - ânion).
Se os tamanhos relativos dos íons forem bem diferentes, o íon positivo
pode se ajustar nos espaços intersticiais entre os íons negativos maiores
como no NaCl (estrutura cúbica de face centrada - CFC).
Cl
Cs
Cl
Na
000
53. 53
𝜌 =
𝑛′
( 𝐴 𝐶 + 𝐴 𝐴)
𝑉𝐶 𝑁𝐴
Onde, n’ = número de íons da fórmula dentro da célula unitária;
AC = somatória dos pesos atômicos de todos os cátions;
AA = somatória dos pesos atômicos de todos os ânions;
VC = volume da célula unitária;
NA = número de Avogrado (6,022 x 1023 átomos por mol).
DENSIDADE TEÓRICA DE UM MATERIAL CERÂMICO CRISTALINO
54. 54
SINTERIZAÇÃO COM FASE LÍQUIDA: ESTÁGIOS E CARACTERÍSTICAS
Rearranjo de partículas: formação e fluxo viscoso de um líquido que
molha o sólido, se espalha e junta as partículas por pressão capilar,
causando alguma densificação.
Solução-precipitação: dissolução de
partículas sólidas pequenas no líquido e precipitação nas superfícies
sólidas de partículas grandes;
contatos partícula-partícula e precipitação em grãos não comprimidos;
cantos agudos e precipitação em superfícies côncavas.
Coalescência: crescimento do grão ocorre de modo a formar uma
estrutura sólida de partículas.