PROVA 2 MATERIAIS DE CONSTRUO DE ENGENHARIA

ALUNO:_________________________________________________ MATRCULA:____________________________

1. Quais as principais diferenas existentes entre um produto cermico constitudo essencialmente de fases

cristalinas (por exemplo, um tijolo, uma vela de automvel, uma pia ou uma telha) e um produto cermico

no cristalino (por exemplo, uma garrafa de cerveja, um vidro plano em uma janela)?

Os vidros no so materiais cristalinos. Eles so materiais amorfos, apresentando temperatura ambiente

uma estrutura desordenada, similar dos lquidos, porm com uma viscosidade extremamente alta, o que

lhes confere para todos os efeitos o comportamento de slidos frgeis. Os vidros, diferentemente dos

materiais cermicos cristalinos, no apresentam ponto de fuso definido, mas sim uma temperatura (ou

uma faixa de temperaturas) a partir da qual seu volume especfico aumenta mais rapidamente e sua

viscosidade diminui a ponto de permitir sua conformao. Essa temperatura denominada temperatura de

transio vtrea. Os produtos cermicos compostos essencialmente de fases cristalinas tem a maior parte de

seus corpos formada de cristais, constitudos de elementos metlicos ou semi-metlicos e elementos no

metlicos, ligados por ligaes de carter misto, inico-covalente. Devido natureza de suas ligaes

qumicas (que so fortes e direcionais, como visto no incio do curso), os cristais que compem esses

materiais no so dcteis e apresentam temperaturas de fuso elevadas, no podendo dessa forma os

produtos cermicos essencialmente constitudos por cristais serem conformados da mesma forma que os

metais, os polmeros e mesmo os produtos cermicos vtreos (vidros). Ao longo do seu processo de

fabricao, em muitos produtos cermicos essencialmente constitudos por cristais pode ser formada

tambm uma quantidade de fase vtrea, que pode afetar ou at mesmo controlar o desempenho do produto

acabado: por exemplo, em produtos cermicos que devem trabalhar em alta temperatura, observa-se

geralmente que quanto maior a porcentagem de fase vtrea presente, menor a temperatura mxima de

trabalho e maior a fluncia do material.

2. Alguns polmeros, durante um ensaio mecnico, apresentam diferentes comportamentos da curva de tenso

x deformao: frgil, plstico ou elstico. Explique cada um desses comportamentos e correlacione

detalhadamente a estrutura e/ou cristalinidade dos polmeros com o comportamento das curvas de tenso

x deformao plstico e elstico (elastmero).

Um polmero que apresenta um comportamento frgil um polmero muito rgido e quase no sofre

deformao, resistindo a uma tenso mais elevada, porm tendo uma ruptura catastrfica. A estrutura

essencialmente cristalina, tpica de fibras polimricas. J o comportamento de deformao plstica tpico

de polmeros semi-cristalinos, que apresentam regies amorfas e cristalinas. Em um ensaio mecnico, as

regies amorfas se deformam primeiro e compem a parcela elstica da curva. A deformao das regies

cristalinas compe a deformao plstica que quando atingida, o material no mais retorna s suas

caractersticas iniciais. J os polmeros que apresentam deformao elstica so polmeros amorfos de

estrutura em rede, com ligaes cruzadas, tpicas de elastmeros. A resistncia a trao baixa e o material

se deforma muito antes de se romper.

3. Como podem ser classificados e subdivididos os materiais compsitos?

4. Quais os critrios que definem a escolha de um material pelo engenheiro? Explique resumidamente.

- Funo

- Propriedades do material

- Processo de fabricao

- Ambiente de trabalho

- Vida

- Custo

- Disponibilidade

- Reciclagem

- Aparncia

+ EXPLICAO !!!!!

5. As curvas de tenso (stress) e deformao (strain) para o PVC em funo da temperatura de ensaio esto

mostradas na Figura abaixo.

Descreva o comportamento (tenso x deformao) das curvas s diferentes temperaturas (4 a 60C) e comente o porque da importncia do controle de temperatura durante o ensaio.

O PVC um polmero termoplstico semi-cristalino, portanto quando aquecido, suas propriedades mecnicas

sofrem alteraes. As curvas mostram que a 4C, o polmero possui uma rigidez muito elevada e quase no sofre

deformao. O comportamento da curva de tpico de materiais frgeis de alta rigidez. A medida que h uma

elevao da temperatura, sua rigidez diminui. Quanto maior a temperatura, maior a deformao para um mesmo

intervalo de tenso aplicada. O PVC em temperaturas mais elevadas apresenta comportamento tpico de materiais

plsticos (regies amorfas e cristalinas). A resistncia na qual o polmero se rompe tambm diminui com o aumento

de temperatura, como mostrado no grfico. Por isso, conclui-se que a temperatura de ensaio afeta totalmente as

propriedades mecnicas do material, sendo necessrio o controle e padronizao da temperatura de anlise.

PROF. EMMANUEL LIMA BOA SORTE!