engenharia civil

Imperfeições em Sólidos

Profa. Dra. Daniela Becker

Por que estudar Imperfeições em Sólidos?
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As propriedades de alguns materiais são influenciados pela presença de imperfeições

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Exemplo:
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Propriedades mecânicas de metais puros experimentam alterações significativas quando átomos de impurezas são adicionados

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Materiais semicondutores funcionam devido a concentrações controladas de impurezas específicas são incorporadas em regiões pequenas e localizadas

Tipos de imperfeições
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Defeitos pontuais

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Defeitos de linha (discordâncias)

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Defeitos de interface (grão e maclas)

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Defeitos volumétricos (inclusões, precipitados) O que é um defeito?
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É uma imperfeição ou um "erro" no arranjo periódico regular dos átomos em um cristal.
Podem envolver uma irregularidade
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na posição dos átomos no tipo de átomos

O tipo e o número de defeitos dependem do material, do meio ambiente, e das circunstâncias sob as quais o cristal é processado. Imperfeições Estruturais
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Apenas uma pequena fração dos sítios atômicos são imperfeitos
Menos de 1 em 1 milhão

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Menos sendo poucos eles influenciam muito nas propriedades dos materiais e nem sempre de forma negativa

Imperfeições estruturais: Importância
DEFEITOS

INTRODUÇÃO
SELETIVA

CONTROLE
DO NÚMERO

ARRANJO

Permite desenhar e criar novos materiais com a combinação desejada de propriedades

Exemplos de efeitos da presença de imperfeições „

O processo de dopagem em semicondutores visa criar imperfeições para mudar o tipo de condutividade em determinadas regiões do material „

A deformação mecânica dos materiais promove a formação de imperfeições que geram um aumento na resistência mecânica
(processo conhecido como encruamento)

Defeitos Pontuais – Lacunas e Auto-intersticiais

Lacunas ou Vazios
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Envolve a falta de um átomo São formados durante a solidificação do cristal ou