Ceramicos

Estruturas e propriedades das Cerâmicas
• Estruturas dos materiais cerâmicos :
Em que diferem dos metais?

• Defeitos pontuais :
Em que diferem dos defeitos dos metais?

• Impurezas:
Como se acomodam na rede e como afetam as propriedades?

• Propriedades mecânicas :
Quais ensaios especiais são realizados em materiais cerãmicos?

Chapter 12 - 1

Ligação química nos cerâmicos
• Ligação:
-- A maioria iônica, algumas covalentes. -- % de caráter iônico aumenta com a diferença de electronegatividades.

• Caráter iônico da ligação grande vs pequeno : CaF2: grande SiC: pequeno

Adapted from Fig. 2.7, Callister 7e. (Fig. 2.7 is adapted from Linus Pauling, The Nature of the Chemical Bond, 3rd edition, Copyright 1939 e 1940, 3rd edition. Copyright 1960 by Chapter 12 - 2 Cornell University.

Estruturas cristalinas dos cerâmicos
Estruturas dos óxidos
– os ânions de oxigênio são muito maiores que os cátions metálicos – os oxigênios densamente empacotados en uma rede (geralmente FCC) – os cátions são situados nos interstícios da rede de oxigênio

Chapter 12 - 3

Escolha do sitio
Quais sítios ocuparão os cátions? 1. Tamanho dos sítios – O cátion cabe no sítio? 2. Estequiometria – se todos os de um tipo de sítio estão ocupados o resto tem que ir para outros tipos de sítios. 3. Hibridização da ligação

Chapter 12 - 4

Ligação iônica e estructura
1. Tamanho - Estruturas estáveis :
--maximizar o # de vizinhos mais próximos com cargas opostas

-

+

-

+

-

+ -

Adapted from Fig. 12.1, Callister 7e.

-

instável • Neutralidade da carga :
--A carga neta na estrutura deve ser zero. --Forma geral:

estável

estável Fânions F-

CaF 2 : A m Xp

Ca 2+ + cátion

m, p determinados por neutralidade de carga
Chapter 12 - 5

Número de coordenação e raios iônicos
Questão: Quantos ânions podem ser colocados em torno de um cátion? r cátion r ânion < 0.155 Coord # 2 linear 3 4 6 8 triangular TD OH cúbico

r cátion • # de