Engenharia de materiais

ESTRUTURA DOS SÓLIDOS CRISTALINOS
Arranjos em Estruturas Sólidas Relação entre Densidade e Estrutura Propriedades x Orientação

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Energia e Empacotamento
Empacotamento Aleatório
Energia distância típica de ligação com o vizinho energia típica de ligação com o vizinho r

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Energia e Empacotamento
Empacotamento Ordenado
Energia distância típica de ligação com o vizinho energia típica de ligação com o vizinho r

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Energia e Empacotamento
Energia Energia distância típica de ligação com o vizinho r energia típica de ligação com o vizinho r

Estruturas densas, empacotadas ordenadamente tendem a ter energias mais baixas.
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Materiais e Empacotamento
Materiais Cristalinos
◦ Os átomos empacotam em arranjos periódicos tridimensionais ◦ Típico dos:
Metais Grande parte dos Cerâmicos Alguns polímeros

Si Oxigênio
SiO2 cristalino
Adapted from Fig. 3.22(a), Callister 7e.

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Materiais e Empacotamento
Materiais Não-Cristalinos
◦ Os átomos não tem empacotamento periódico ◦ Ocorre em:
Estruturas Complexas Esfriamento Rápido Amorfo

Si Oxigênio

SiO2 não cristalino
Adapted from Fig. 3.22(b), Callister 7e.

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Sistemas Cristalinos
Célula Unitária
◦ Menor volume repetitivo que contém o padrão completo da rede de um cristal
7 sistemas cristalinos 14 redes cristalinas a, b e c são as constantes de rede

Fig. 3.4, Callister 7e.

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Estruturas Cristalinas Metálicas
Como os átomos metálicos podem ser empilhados de forma a minimizar os espaços vazios?
◦ Plano bidimensional

ou.

◦ E no plano tridimensional?
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Estruturas Cristalinas Metálicas
Formação do plano tridimensional
◦ A formação do plano tridimensional constitui-se pelo empilhamento dos planos bidimensionais

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Estruturas Cristalinas Metálicas
Tendem a ser densamente empacotadas
◦ Razões para o empacotamento denso:
Tipicamente, só um elemento está presente, portanto todos os raios atômicos são os mesmos A ligação metálica não é direcional