Classificação dos Materiais www.ivanilzafelizardo.com // [email protected] MATERIAL DIDÁTICO – APOSTILA (coletânea de informações retiradas de diversas bibliografias) Profa. Ivanilza Felizardo, Dra Prof. Alexandre Queiroz Bracarense, PhD CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
Tudo é formado por átomos e é a estrutura geral do átomo que diferencia um material do outro.
Átomos: compostos de, pelo menos, um próton e um elétron, podendo apresentar nêutrons
(com exceção do átomo de hidrogênio que não possui nêutron, consiste apenas um elétron
girando em torno de um próton).
Átomo estável: possuem oito elétrons na última camada (total de 7 camadas). Hélio, neônio,
criptônio, xenônio e radônio – gases nobres.
Outros átomos para se tornarem estáveis precisam combinar entre si – ligações químicas –
ligações covalentes; ligações iônicas; ligações metálicas.
Ligações covalentes: quando os átomos compartilham os elétrons – ligação direcional.
Exemplos: moléculas de água, diamantes, silício, germânio, materiais poliméricos (polímeros).
Ligações iônicas: quando um átomo cede, definitivamente, um elétron da última camada e
outro recebe, definitivamente, esse elétron. Exemplos: cloreto de sódio (sal de cozinha) e
materiais cerâmicos.
Ligações metálicas: quando a estrutura é formada por íons positivos e uma nuvem eletrônica
negativa. Os elétrons não se encontram ligados a qualquer átomo em particular, eles estão
mais ou menos livres para se movimentar. Ligação não direcional. Exemplos: metais e suas
ligas.
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
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Classificação Geral dos Materiais
Metálicos
Não-Metálicos
Ferrosos
Não-Ferrosos
Naturais
Sintéticos
Aços
Ferro Fundidos
Alumínio
Cobre
Zinco
Magnésio
Chumbo
Estanho
Titânio
Couro
Asbesto
(amianto / feixe de
fibras de sais minerais
metamórficos)
Polímeros
(madeira / borracha)
Vidro
Cerâmica
Polímeros
(Plásticos)
Classificação dos Materiais de Acordo com a Utilização
• Materiais resistentes à corrosão e oxidação
• Materiais resistentes a altas temperaturas
• Materiais resistentes a baixas temperaturas
• Materiais resistentes ao desgaste
• Materiais para ferramentas
• Materiais de alta resistência mecânica
• Materiais para a indústria automobilística
Classificação dos Materiais de Acordo com a Utilização
• Metais e suas ligas
• Cerâmicos
• Polímeros
• Semicondutores
• Compósitos
• Biomateriais
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
www.ivanilzafelizardo.com // [email protected] MATERIAL DIDÁTICO – APOSTILA (coletânea de informações retiradas de diversas bibliografias) Metais e suas ligas: materiais que possuem um grande número de elétrons não ligados a
qualquer átomo em particular. Ferrosos e não-ferrosos.
Cerâmicos: são compostos entre elementos metálicos e não-metálicos, sendo principalmente
óxidos, nitretos e carbonetos. São duros e resistentes, mas também frágeis. Normalmente
isolantes térmicos e elétricos.
Polímeros: produzidos pela criação de grandes cadeias moleculares, a partir de moléculas
orgânicas num processo de polimerização. Elastômetros (borrachas), plásticos (termoplásticos
e termofixos).
Semicondutores: materiais que possuem propriedades elétricas intermediárias entre os
condutores e isolantes. Materiais que convertem sinais elétricos em luz e vice versa. Silício,
germânio, arsenato de gálio.
Compósitos: materiais formados pela combinação de dois ou mais materiais diferentes
produzindo um terceiro com propriedades não encontradas em qualquer material único.
Concreto, compensado, fibra de vidro (esse último também pode ser incorporado nos materiais
poliméricos).
Biomateriais: materiais biologicamente inertes ou compatíveis, implantados ou incorporados a
um sistema vivo, de modo contínuo ou intermitente. Não devem produzir substâncias tóxicas,
resíduos ou causar reações biológicas diversas. Metais, cerâmicos, polímeros, semicondutores
e compósitos podem ser utilizados como biomaterias.
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Classificação Conceitual
• Minerais
• Minérios
• Metais
• Polímeros
• Cerâmicos
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
www.ivanilzafelizardo.com // [email protected] MATERIAL DIDÁTICO – APOSTILA (coletânea de informações retiradas de diversas bibliografias) Minerais: substâncias em formas diversas de ocorrência, como os óxidos, sulfetos, carbonetos,
etc, que formam os depósitos.
Minérios: são depósitos de minerais em quantidades suficientes para permitir a exploração
econômica.
Metais: substância química elementar, lustrosa, boa condutora de calor e eletricidade, não
transparente à luz visível e, quando polida, boa refletora de luz.
Polímeros: materiais constituídos de longas cadeias macromoleculares.
Cerâmicos: materiais não metálicos, inorgânicos cuja estrutura, após queima em altas
temperaturas, apresenta-se inteira ou parcialmente cristalizada.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Callister Jr, W.D. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução. Trad. Sérgio Murilo
Soares, Ver. Tec. Paulo Emílio Valadão de Miranda. Quinta Ed. Rio de Janeiro, 2002.
Remy, A., Gay, M. Gonthier, R. Materiais. São Paulo.
Silva, I.P.P., Ostheus, R.M., Freitas, W.F. Introdução à Ciência dos Materiais. Centro Federal
Tecnológico de Minas Gerais, Departamento de Engenharia de Materiais. Belo Horizonte, 2011.