Ciência e Tecnologia dos Materiais - Estrutura dos Materiais - Metais

Ciências e Tecnologia dos Materiais
ECT1401

Prof. Dr. Jorge Pereira (Joca) [e-mail] Estrutura dos Materiais: arranjos atômicos e iônicos

II - Estrutura dos Materiais: arranjos atômicos e iônicos

Tópicos abordados nesta aula

•

Como os átomos estão agrupados dentro de estruturas solidas ? (foco inicial nos metais)

•

Quando as propriedades dos materiais variam com a orientação da amostra ?

II - Estrutura dos Materiais: arranjos atômicos e iônicos

Estrutura dos materiais
As propriedades dos materiais estão diretamente relacionadas às suas estruturas cristalinas.
Explica a diferença significativa nas propriedades de materiais cristalinos e não cristalinos de mesma composição.
Explicação para:
– Magnésio e berílio que têm a mesma estrutura se deformarem muito menos que ouro e prata que têm outra estrutura cristalina.
– Materiais cerâmicos e poliméricos não-cristalinos tenderem a ser opticamente transparentes enquanto cristalinos não.

II - Estrutura dos Materiais: arranjos atômicos e iônicos

Energia e Arranjo atômico
• Não denso, Arranjo aleatório

Energia

Energia típica de ligação
• Denso, Arranjo ordenado

Distância típica entre átomos vizinhos r Energia
Distância típica entre átomos vizinhos
Energia típica de ligação

II - Estrutura dos Materiais: arranjos atômicos e iônicos

r

Materiais e Arranjo Estrutural
Materiais Cristalinos ...

• Átomos arranjados de forma periódica, ordem em 3D
• Típico de:

- metais
- muitas cerâmicas
- alguns polímeros

SiO2 cristalino

Materiais Não-cristalinos ...

• Átomos não estão arranjados de forma periódica
• Ocorre para:

- Estruturas complexas
- Resfriamento rápido

"Amorfo" = Não-cristalino

II - Estrutura dos Materiais: arranjos atômicos e iônicos

SiO2 não-cristalino

Silício

Oxigênio

Estruturas Cristalinas
• Muitos materiais, metais, algumas cerâmicas e alguns polímeros, ao solidificarem, apresentam seus