Materiais de Construção Mecânica

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Intersticial: Envolve um átomo extra no interstício (do próprio cristal), produz uma distorção no reticulado, já que o átomo geralmente é maior que o espaço do interstício. A formação de um defeito intersticial implica na criação de um vazio, por isso este defeito é menos provável que um vazio.

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Impureza: A presença de impurezas promove a formação de defeitos pontuais. Impurezas são adicionadas intencionalmente com a finalidade:

- Aumentar a resistência mecânica

- Aumentar a resistência à corrosão

- Aumentar a condutividade elétrica

Ao tratar de átomos de impureza nos sólidos, usamos uma terminologia análoga àquela usada para uma solução de átomos de impureza em um líquido.

- Cristal matriz = solvente

- Átomos de impureza = soluto

O cristal matriz contendo impurezas é chamado uma solução sólida, porque os átomos de impureza ocupam posições aleatórias no cristal, similarmente a um soluto em um líquido.

Nas soluções sólidas as impurezas podem ser:

Intersticial: Os átomos de impureza estão localizados nos interstícios da estrutura cristalina matriz. São chamadas impurezas intersticiais. Estas impurezas normalmente tem um pequeno tamanho quando comparadas aos átomos da matriz.

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Substitucional: os átomos de impureza estão localizados em posições normalmente ocupadas pelos átomos do cristal matriz. Eles "substituem" os átomos do cristal matriz. São chamados impurezas substitucionais.

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Defeitos Lineares

Discordância em aresta ou cunha: Uma discordância introduzida no cristal pela adição de um “meio plano extra” de átomos.

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Discordância em espiral ou hélice: Uma discordância produzida pela distorção (torção) de um cristal, de modo que um plano atômico produza uma rampa ao redor da discordância (caminho para a discordância).

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Discordância mista: Uma discordância que contem componentes de discordâncias em cunha e em hélice.

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Defeitos planares

Contornos de grão: Os átomos próximos aos contornos não possuem uma distância de equilíbrio ou arranjo definido.

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Superfície externa: Na superfície os átomos não estão completamente ligados, então o estado de energia dos átomos na superfície é maior que no interior do cristal. Os materiais tendem a minimizar esta energia. A energia superficial é expressa em erg/cm2 ou J/m2

Maclas: As maclas resultam de deslocamentos atômicos que são produzidos a partir de:

- Forças mecânicas de cisalhamento

- Tratamentos térmicos de recozimento realizado após deformação

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Defeitos volumétricos

Porosidade: Um poro é ausência de material (uma segunda fase "oca"). Os poros (que podem ser vistos como um aglomerado de vazios) ocorrem com frequência nos componentes fundidos e é "parte" dos materiais e/ou componentes obtidos pela metalurgia do pó.

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Partículas de segunda fase (precipitados, inclusões): Tem origem na imiscibilidade, isto é, quando se adicionam átomos que ou são insolúveis ou estão em quantidades acima do limite de solubilidade do material que constitui o solvente, ou impurezas estranhas (inclusões).

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Inclusões Precipitado incoerente e coerente

- Microscopia, como são caracterizados os materiais utilizando esta técnica. Exemplifique.

A microscopia é a ciência que estuda os métodos e as técnicas para observação de objetos com dimensões muito reduzidas. Uma das técnicas de que a microscopia se serve para observação desses objetos de dimensões muito reduzidas é o microscópio.

Existem vários tipos de microscópios, que podem ser classificados de acordo com o número de lentes, a fonte luminosa que utilizam, número de oculares que possuem, etc.

Microscopia óptica:

Na microscopia ótica existem dois tipos de microscópios os simples e o composto, o simples é caracterizado por uma lente de aumento que permite aumentar uma partícula vezes a mais que o seu tamanho real, este tipo é bastante utilizado para observar grãos de minério, superfície de fratura de metais, papel e outros.

Já os microscópicos compostos são mais poderosos que permitem desde a observação com aumento de algumas dezenas de vezes ate 2000 vezes o tamanho real da partícula. O microscópio composto tem dois tipos de lentes a ocular e a objetiva unindo os dois tipos de lentes fica um tubo ótico geralmente de 160 mm. Cada sistema de lentes produz um aumento. As lentes objetivas são descritas por sua distância focal, distância esta do objeto até a lente.

A identificação e análise de partículas requer certa prática e habilidade por parte do microscopista. O microscópio apresenta dois sistemas de lentes convergentes; a objetiva e a ocular. A ocular, também formada por lentes convergentes, funciona como uma lupa, que nos dá uma imagem virtual e aumentada da imagem real que se formou em pela objetiva.

A potência do microscópio é resultado do produto da ampliação linear da objetiva pela potência da ocular; seu valor será elevado quando as distâncias focais da objetiva e ocular forem pequenas.

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Microscópio ótico Imagem de microscopia ótica

Microscópio eletrônico:

Em 1924, o físico francês Louis de Broglie (1892-1987),