Propriedades mecânicas das Cerâmicas

Propriedades mecânicas das Cerâmicas

1. Estruturas Cristalinas

   • Cátions possui menor raio
   • Ânions possui maior raio
   • Razão rc/ra
   • Estruturas Estável = quando os ânions que envolve os Cátions estão todos em contato com o Cátion
   • Estruturas Cristalinas do tipo AX, A(Cátion) e X(Ânion)
     • Estrutura de Cloreto de Sódio (NaCl)
       • Número de Coordenação = 6
         • NaCl, MgO, MnS, LiF e FeO
       • Pode ser considerados como 2 redes CFC
     • Estrutura do Cloreto de Césio (CsCl)
       • Número de Coordenação = 8
     • Estrutura da Blenda de Zinco (ZnS)
       • Número de Coordenação = 4
         • ZnS, ZnTe e o Sic
   • Estruturas Cristalinas do Tipo AmXp
     • As cargas de Cátions e ânions não são a mesma, observando que m e/ou p é diferente de 1
   • Estruturas Cristalinas AmBnXp
     • Mais de dois Cátions - A e B(São Cátions) e X ânion
       • Estrutura Cristalina da Perovskita
   • Estruturas Cristalinas a Partir de Ânions com Arranjo Compacto
     • Posição Tetraédrica
     • Posição Octaédrica
   • Massa Específica das Cerâmicas

2. Cerâmicas a base de Silicitaco

   • Silicatos = Silício + Oxigênio
     • Se organizam mais como vários arranjos de um tetraedro
     • Não considerados íonicos mas sim covalentes, pois possuem ligações direcionais e relativamente fortes
     • Sílica
       • Quartzo
       • Cristobalita
       • Tridimita
     • Vidro a base de Sílica
     • Silicatos
       • Silicatos Simples
       • Silicatos em camadas

3. Carbono

   • Apresenta em forma de Diamante
   • Grafita

4. Imperfeições nas cerâmicas

   • Estrutura de defeitos = tipos de concentrações de defeitos atômicos nas cerâmicas
   • Eletroneutralidade
   • Defeitos
     • Frenkel
     • Schottky
   • Estequiometria = estado para os compostos iônicos em que existe a razão entre os íons.
   • Impurezas = Podem ter tanto substitucionais quanto intersticiais

5. Diagrama de Fases

   • Al2O3-Cr2O3
   • MgO - Al2 O3
   • ZrO2 - CaO
   • SiO2 - Al2O3

6. Propriedades Mecânicas

   • Fratura Frágil das Cerâmicas
     • Propagação da Trinca ocorre de duas formas
       • Transgranular = através dos grãos
       • Intergranular = ao longo do contorno dos grãos
     • Os Materiais cerâmicos podem ter suas trincas propagadas
     • Tenacidade à Fratura
     • Fractografia
       • Após Nucleação uma trinca acelera até ser atingida um velocidade Crítica
         • P/ Vidro essa velocidade é aproximadamente a metade da velocidade do Som.
       • Regiões de uma trinca
         • Origem da Falha
         • Região rugosa
         • Região nebulosa
         • Região espelhada Lisa
   • Comportamento Tensão - Deformação
     • Resistência à Flexão
     • Comportamento Elástico
     • Mecanismos de Deformação Plástico
       • Cerâmicas Cristalinas = Movimento de discordâncias
       • Cerâmicas Não Cristalinas = Viscosidade
   • Considerações Mecânicas diversas
     • Influência da Porosidade
     • Dureza
     • Fluência

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