Estruturas cerâmicas

Estruturas Cerâmicas Cristalinas

Uma vez que as cerâmicas são compostas por pelo menos dois elementos, e frequentemente mais do que isso, as suas estruturas cristalinas são mais complexas. A ligação atômica nesses materiais varia desde puramente iônica até totalmente covalente (muitas cerâmicas exibem uma combinação desses dois tipos de ligação, sendo o nível do caráter iônico dependente das eletronegatividades dos átomos).
As estruturas dos cristais são influenciadas por duas características principais que compõem os íons desses materiais, sendo elas: a magnitude da carga elétrica nos íons componentes; e os tamanhos relativos dos cátions (íons metálicos positivos) e dos ânions (íons não - metálicos negativos).
Em relação à primeira característica, todas as cargas positivas dos cátions devem ter um número igual de cargas negativas dos ânions para equilibrá-las. A fórmula química de um composto indica a composição que atinge esse equilíbrio de cargas.
Já a segunda característica se refere aos raios iônicos dos cátions (rc) e dos ânions (ra). Para uma estrutura cerâmica cristalina ser estável, todos os ânions que ficam em volta de um cátion, devem estar em contato com este cátion.
O número de ânions que estão em contato com um cátion (número de coordenação) está relacionado à razão entre os raios do cátion e do ânion (rc/ra). Podemos observar na Tabela 1 que: para razões menores que 0.155, o cátion estará ligado à dois ânions de maneira linear. Para razões entre 0.155 e 0.225, o cátion estará no centro de um triângulo equilátero cercado por três ânions. Para razões entre 0.225 e 0.414, o cátion estará no centro de um tetraedro cercado por quatro ânions. Para razões entre 0.414 e 0.732, o cátion estará no centro de um octaedro cercado por seis ânions. Para razões entre 0.732 e 1, o cátion estará no centro de um cubo cercado por oito ânions. E para uma razão maior que 1, o número de coordenação é doze. Os números de coordenação mais comuns são quatro, seis e