Aula 8 Propriedades mecânicas 1

Ciência dos Materiais II
Materiais Cerâmicos
Prof. Vera Lúcia Arantes

Propriedades de produtos cerâmicos
 Propriedades mecânicas
 Propriedades térmicas
 Propriedades termo-mecânicas

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Materiais Cerâmicos e Vidros
Comparação de propriedades com os materiais
-metálicos
São mais duros e resistentes ao desgaste
-São materiais, que quando isentos de defeitos, apresentam altos valores de σf
-Em lâminas de corte requerem afiamento depois de tempos em serviço 1 a duas ordens de grandeza superiores aos metais.
-São mais resistentes a temperaturas elevadas sofrendo de menores problemas de fluência.
-As temperaturas máximas de serviço são consideravelmente mais elevadas: Zircônia – 2077 ºC, Alumina – 1949 ºC, Carbeto de silício –
1649 ºC.
-Não se deformam plasticamente e tem baixa tenacidade a fratura
-Em geral, são isolantes térmicos e elétricos.
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Materiais Cerâmicos e Vidros
Curvas de ensaios de tração

f latão f

Ductilidade de
35%

f

Ductilidade inferior a 0.1%

f

= Tensão na ruptura antes de ser atingida a tensão máxima
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Ruptura – superfícies de fratura A – Fratura dútil – metais macios tais como Au, Cu, polímeros e vidros a alta temperatura B – Fratura moderadamente dútil – a maior parte dos metais
C – Fratura frágil

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Propriedades Mecânicas de cerâmicas • Tenacidade a fratura (fratura frágil)
Apresentam pouca ou nenhuma absorção de energia durante a fratura (ausência de deformação plástica)
• Os valores de LTR (resistência a fratura) são bastante inferiores aos estimados pela teoria a partir das forças de ligação interatômicas. Isso se deve à presença de defeitos críticos, que atuam como “amplificadores de tensão”.
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FATOR DE INTENSIDADE DE TENSÃO E TENACIDADE
À FRATURA
Para ocorrência da fratura:
1) necessidade de tensão: em algum ponto no sólido, a tensão local deve ser alta o suficiente para superar a força de coesão do sólido; isso pode ser alcançado pela concentração de tensão devido à presença de defeitos tais como microtrincas