p1 ceramica resumo

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[01] São materiais sólidos inorgânicos, não metálicos,constituídos por elementos metálicos e não metálicos unidos por ligações iônicas e/ou covalentes, que foram submetidos a um tratamento térmico.Os materiais cerâmicos são basicamente: óxidos, silicatos, nitretos e carbetos.Duros e frágeis, baixa condutividade elétrica e térmica, elevada temperatura de fusão, elevada estabilidade química. [02] Classificação dos Materiais Cerâmicos • Vidros – Características e processamento – Têmpera • Materiais Cerâmicos Cristalinos – Conformação – Secagem – Queima – Microestrutura • Cerâmicas de Alto Desempenho [03] CERÂMICAS TRADICIONAIS X AVANÇADAS [04] Seqüência de operações com o objetivo de gerar mudanças físico-químicas na estrutura do produto cerâmico. Engenharia de processos: mudanças nas características de uma ou várias etapas do processamento para melhorar a qualidade do produto final. - PROCESSAMENTO DE CERÂMICAS: É FEITO PELA COMPACTAÇÃO DE PÓS OU PARTÍCULAS E AQUECIDO A TEMPERATURAS APROPRIADAS. - PREPARAÇÃO DO MATERIAL: MATÉRIA-PRIMA DEVE TER TAMANHO DE PARTÍCULA CONTROLADO - MOLDAGEM: PODE SER FEITA A SECO, A ÚMIDO OU PLÁSTICA - SECAGEM: PRODUTO CONFORMADO É SUBMETIDO À SECAGEM PARA ELIMINAÇÃO DE ÁGUA OU/E LIGANTES. - SINTERIZAÇÃO: PRODUTO CONFORMADO É SUBMETIDO A TRATAMENTO TÉRMICO PARA DENSIFICAÇÃO [05] Os principais materiais cerâmicos são: – Materiais Cerâmicos Tradicionais : cerâmicas estruturais, louças, refratários (provenientes de matérias primas argilosas). – Vidros e Vitro-Cerâmicas. – Abrasivos. – Cimentos. – Cerâmicas “Avançadas” : aplicações eletro- eletrônicas, térmicas,

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So materiais slidos inorgnicos, no metlicos,constitudos por elementos metlicos e no metlicos unidos por ligaes inicas e/ou covalentes, que foram submetidos a um tratamento trmico.Os materiais cermicos so basicamente: xidos, silicatos, nitretos e carbetos.Duros e frgeis, baixa condutividade eltrica e trmica, elevada temperatura de fuso, elevada estabilidade qumica.

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Classificao dos Materiais Cermicos

Vidros Caractersticas e processamento Tmpera Materiais Cermicos Cristalinos Conformao Secagem Queima Microestrutura Cermicas de Alto Desempenho

Os principais materiais cermicos so: Materiais Cermicos Tradicionais : cermicas estruturais, louas, refratrios (provenientes de matrias primas argilosas). Vidros e Vitro-Cermicas. Abrasivos. Cimentos. Cermicas Avanadas : aplicaes eletro-eletrnicas, trmicas, mecnicas, pticas, qumicas, bio-mdicas.

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CERMICAS TRADICIONAIS X AVANADAS

[04]Seqncia de operaes com o objetivo de gerar mudanas fsico-qumicas na estrutura do produto cermico. Engenharia de processos: mudanas nas caractersticas de uma ou vrias etapas do processamento para melhorar a qualidade do produto final. - PROCESSAMENTO DE CERMICAS: FEITO PELA COMPACTAO DE PS OU PARTCULAS E AQUECIDO A TEMPERATURAS APROPRIADAS. - PREPARAO DO MATERIAL: MATRIA-PRIMA DEVE TER TAMANHO DE PARTCULA CONTROLADO - MOLDAGEM: PODE SER FEITA A SECO, A MIDO OU PLSTICA - SECAGEM: PRODUTO CONFORMADO SUBMETIDO SECAGEM PARA ELIMINAO DE GUA OU/E LIGANTES. - SINTERIZAO: PRODUTO CONFORMADO SUBMETIDO A TRATAMENTO TRMICO PARA DENSIFICAO

[05]Cristal: forma da matria na qual as partculas constituintes (tomos,molculas ou ons) apresentam elevado ordenamento espacial formando estruturas com geometria especfica. Monocristal: domnio de um meio cristalino finito que possui periodicidade perfeita. Policristal: conjunto de monocristais espacialmente distribudos e justapostos pelos contornos (limites de monocristais)

[06] Polimorfismo: fenmeno presente em alguns materiais os quais possuem mais do que uma estrutura cristalina. A estrutura cristalina que prevalece depende tanto da temperatura como da presso externa. Alotropismo: polimorfismo encontrado em slidos elementares.

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Precipitado: fase secundria presente em quantidade muito baixa (dificilmente detectvel com DRX). Segregado: conjunto de tomos geralmente de grande tamanho que no formam soluo slida nem precipitados, localizados normalmente em regies de mnima energia (contornos de gro, twins, etc).

[08]1. Explica como os tomos se ligam para formar a estrutura cristalina cermica, 2. Explica como alguns tomos podem substituir outros formando soluo slida e como isto afeta o comportamento eltrico, magntico, tico, trmico e mecnico dos materiais, 3. Explica como as estruturas se deformam,formando defeitos,

[09]Os materiais cermicos esto constitudos por mais de um tipo de tomos e combinao de diferentes tipos de ligao. A qumica de cristais cermicos est controlada por: 1. Balano de carga para manter a neutralidade do cristal, 2.Tamanho e empacotamento dos diferentes tomos, 3. Nmero de coordenao e grau de direcionamento das ligaes.

[10]Considera-se que: A rede construda com esferas rgidas que tocam-se em uma direo; As esferas tem um raio fixo e definido; As esferas so eletricamente carregadas com cargas elementares e as cargas formam um arranjo peridico; A rede empacota de forma simples: cbico, hexagonal ou cbico de face centrada. CADEIA LINEAR Por comparao, a energia de ligao de um simples on em uma molcula de dois ons, separado por uma distncia d0, :

Logo, ACL a razo da energia de ligao de um on na cadeia linear em relao a um on na molcula:

IMPORTANTE: ACL > 1 significa que a situao de um on na cadeia linear energeticamente mais favorvel que em uma molcula de dois ons, embora na cadeia linear, h a repulso entre cargas.

[11]Razo entre a energia de ligao do on na rede cristalina e a energia de ligao do on no cristal.

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Uma terceira possibilidade ocorre quando a ev que chega ao ction exatamente metade da carga do nion. Um exemplo o Si4+ em coordenao tetradrica com O2-.

Efeito da carga: necessrio a neutralidade eltrica em nvel da cela unitria e da estrutura cristalina. A carga em cada ction e nion deve ser mutuamente balanceada pela combinao de carga ao redor de ons com carga oposta.

Terceira regra de Pauling: Poliedros de coordenao preferem acoplamentos onde eles compartilham vrtices em lugar de arestas e arestas em lugar de faces. Quarta regra de Pauling: Evaso de Ctions - Em uma estrutura cristalinacontendo diversos tipos dections - Aqueles com alta valncia ebaixo NC tendem a no compartilhar elementos polidricos. Quinta regra de Pauling: O Princpio da Parcimnia - O nmero de diferentes tipos de constituintes em um cristal tende a ser pequeno. - Isto significa que h apenas alguns poucos tipos de insterstcios catinicos e aninicos em um cristal.

[13]As ligaes tm a mesma fora em todas as direes, e chamamos este tipo de ligao isodsmica. Tais casos, em que a valncia eletrosttica maior do que metade da carga no nion, este estar mais fortemente ligado ao ction central do que a qualquer outro grupo estrutural.Temos, ento, uma ligao anisodsmica. Cada O fica com uma carga -1 no compartilhada. Como esta exatamente metade da carga original do O, estes podem formar ligaes to forte com ons de grupos externos quanto com o Sicentral. Neste caso temos ligao mesodsmica

[14]Uma soluo slida uma soluo em estado slido de um ou mais solutos em um solvente. Tal mistura considerada uma soluo em lugar de um composto sempre que a estrutura cristalina do dissolvente permanea sem alteraes ao serem substitudos seus tomos pelos tomos dos solutos e, alm disso, a mistura permanea homognea.

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[19]Mesmo tendo simetria cbica em altas temperaturas, as maiorias das perovskitas ABO3 apresentam distores com perda de simetria para baixas temperaturas, como resultado de deslocamentos atmicos. Essa reduo na simetria da cela unitria de extrema importncia para ferroeletricidade, j que justamente estas distores provocam um desequilbrio de cargas que iro proporcionar o fenmeno da ferroeletricidade.

[20]Estrutura vtrea uma rede na qual falta periodicidade a longo alcance no arranjo atmico apresentando o fenmenodeTg.

[21]So materiais com fase amorfa e cristalina em conjunto cristal semicristal vitreo

[22]0 1 2 3 4- Material deve ter alta viscosidade no ponto de fuso, - Material deve ter dificuldade de nucleao, - O material fundido deve ser livre de uma estrutura cristalina, - Material deve resfriar rapidamente na temperatura de fuso, - Formar um lquido super resfriado.

[23] Observao de Goldschmidt: vidros com frmula geral RnOm formam mais facilmente vidros quando a razo dosraios inicos do ction R e do oxignio se encontra na faixa entre 0,2 e 0,4

Anlises Trmicas... Definio o conjunto de tcnicas nas quais uma propriedade fsica ou qumica de uma substncia ou de seus produtos de reao medida em funo da temperatura enquanto a substncia submetida a uma programao de temperatura controlada