Princípio da Ciência e Tecnologia dos Materiais

23/03/2014

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E
TECNOLOGIA DOS
MATERIAIS
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS
ESTRUTURAS CRISTALINAS
VOLUME, DENSIDADE E FEA

CLASSIFICAÇÃO DOS
MATERIAIS
2

CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
METAIS

CERÂMICAS

3

1

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CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
COMPÓSITOS
SEMICONDUTORES

4

CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
BIOMATERIAIS

5

CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
NANOTECNOLOGIA

6

2

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ESTRUTURA CRISTALINA
7

ESTRUTURA CÚBICA DOS METAIS
CS, CCC, CFC, HC

CONCEITOS FUNDAMENTAIS
REDE CRISTALINA


Arranjo tridimensional de pontos que coincidem com as posições dos átomos.

CÉLULA UNITÁRIA


Pequenas entidades repetitivas de átomos ordenados em sólidos cristalinos. 8

TIPOS DE CÉLULA UNITÁRIA
CÚBICA SIMPLES - CS

O fator de empacotamento atômico é calculado por:
𝑛𝑉 𝐸
𝐹𝐸𝐴 =
𝑉𝐶
Onde: n – número de átomos por célula unitária.
VE – volume da esfera
VC – volume da célula unitária


9

3

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TIPOS DE CÉLULA UNITÁRIA
CÚBICA DE CORPO CENTRADO - CCC



Uma vez que muda a dimensão da aresta, o volume da célula unitária, fica:
64𝑅3
𝑉𝐶 =
3 3

CALCULE O FEA

10

TIPOS DE CÉLULA UNITÁRIA
CUBICA DE FACES CENTRADAS – CFC




Na célula unitária existem 8 oitavos. Um oitavo em cada vértice e mais 6 metades de cada face somando 3 átomos. Portanto há 4 átomos por célula unitária.
Uma vez que muda a dimensão da aresta, o volume da célula unitária, fica: 𝑉 𝐶 = 16𝑅3 2

CALCULE O FEA

11

TIPOS DE CÉLULA UNITÁRIA
HEXAGONAL COMPACTA – HC

12

4

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TIPOS DE CÉLULA UNITÁRIA
HEXAGONAL COMPACTA – HC






Diferente das células cúbicas as arestas da célula HC possuem dimensões diferentes, sendo a
(medida das arestas da base) e c
(medida das arestas laterais ou altura do prisma) e sempre c>a.
Como para a célula HC o valor do
FEA é 0,74, pode-se calcular o volume da célula unitária apenas com o