Relatorio Materiais de Construcao - Analise de Metal Ceramica e Polimero em Equipamentos Cotidianos

SALINAS MG 20212 RELATORIO ATIVIDADE PRATICA MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO LR Britto Centro Universitário Uninter Pap Rua Pires e Albuquerque 335 CEP 39400 057 Montes Claros Minas Gerais Brasil email leorbrittohotmailcon Resumo O presente relatório tem como objetivo apresentar conteúdo da atividade prática proposta para a disciplina Materiais de Construção matéria integrante para a graduação do curso de engenharia civil O escopo apresentado nos leva a identificar em meio a nosso contesto a partir da observação de maquinas e ou equipamentos que fazem parte do nosso dia a dia a composição dos principais materiais empregados na engenharia civil sua composição tipos de ligações químicas interações entre seus elementos a estrutura cristalina que estes formam e suas propriedades mecânicas Sendo este relatório construído a partir da observação de ferramentas ou equipamentos do nosso dia a dia visando identificar e detalhar neste dado equipamento na sua composição a presença de um elemento Metálico um elemento Cerâmico e um elemento polímeros De onde iremos elencar definir e detalhar cada um dos três materiais escolhidos apresentar a sua estrutura cristalina suas propriedades mecânicas e possibilidade de substituir dado material por outro Palavras chave Metal polímeros cerâmicos estrutura cristalina CFC CCC mecânica Para o melhor entendimento do leitor postaremos aqui de antemão a atividade proposta pela matéria para que este entenda o conteúdo proposto e possa acompanhar com mais clareza o que se pede no trabalho desta respectiva atividade Atividade Prática Você deverá identificar um material metálico um material cerâmico e um material polimérico em um equipamento de uso do seu dia a dia no trabalho Após identificar estes materiais deverá descrever suas estruturas cristalinas suas propriedades mecânicas e comentar com suas próprias palavras uma sugestão de material que possa substituir um dos materiais citados neste equipamento do seu dia a dia justificando sua escolha tecnicamente em função das propriedades do material escolhido No caso de não estar trabalhando deve identificar estes materiais em veículos ou equipamentos que use no seu dia a dia Deverá postar em anexo seu trabalho que deve conter de forma sucinta o que foi solicitado NOME DA INSTITUIÇÃO NOME DO CURSO NOME DO ALUNO ATIVIDADE PRÁTICA MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIDADE ESTADO 2020 ATIVIDADE PRÁTICA MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 MATERIAL METÁLICO PUXADOR DE PORTA Na natureza tudo está se movendo para uma maior desordem entropia e níveis de energia mais baixos Os átomos raramente são encontrados isoladamente Nem todos os átomos podem formar ligações químicas assim como os átomos dos gases nobres Mas a maioria dos átomos forma ligações fortes com seus próprios átomos e outros tipos de átomos Os átomos podem adquirir uma estrutura eletrônica mais estável de três maneiras perdendo ganhando ou compartilhando elétrons Os elementos podem ser classificados de acordo com sua eletronegatividade ou sua capacidade de doar ou perder elétrons com relativa facilidade Eletropositividade são aqueles em que os átomos tendem a perder um ou mais elétrons Na ligação metálica os átomos no estado sólido são compactados em um arranjo regular e sistemático uma estrutura cristalina na qual os átomos estão posicionados de perto Os elétrons de valência ou deslocalizados são atraídos para os núcleos dos átomos vizinhos e não estão estritamente associados a um núcleo específico Eles são distribuídos na forma de nuvens de elétrons A ligação metálica é responsável pelas propriedades dos metais As ligações metálicas não têm direção portanto não há limite para o número e a posição dos vizinhos mais próximos As ligações metálicas não têm direção portanto não há limite para o número e a posição dos vizinhos mais próximos A descrição da estrutura cristalina representa os átomos como esferas rígidas tocando seus vizinhos mais próximos Quando um arranjo particular de átomos é representado e repetido no espaço é chamado de rede Uma célula unitária é o menor grupo de átomos que representa uma estrutura cristalina específica As estruturas cristalinas mais comuns em metais são Cúbica de corpo centrado CCC onde há um átomo em cada vértice e um átomo no centro do cubo Os átomos se tocam ao longo da diagonal um hexágono compacto HC onde cada átomo de uma determinada camada está diretamente abaixo ou acima do vazio formado entre as camadas adjacentes Uma das propriedades dos metais é a plasticidade que ocorre através do deslizamento dos planos cristalinos Este deslizamento ocorre mais facilmente em alguns planos e direções da rede do que em outros As combinações mais favoráveis de planos e orientações formam sistemas de deslizamento característicos de diferentes estruturas cristalinas Deslizar em planos e direções apertados é mais benéfico porque nesses casos a distância que a rede precisa percorrer é mínima 2 MATERIAL CERÂMICO LOUÇAS DE PORCELANA Na fabricação de cerâmicas ou materiais cerâmicos os insumos que são submetidos a altas temperaturas resultando em reações termoquímicas que criam ligações atômicas no material Como todos sabemos os materiais cerâmicos representam uma classe de materiais com alta dureza alta fragilidade e resistência a altas temperaturas Essas propriedades estão diretamente relacionadas à natureza das ligações e arranjos exibidos pelos átomos do material cerâmico Esses materiais são definidos como substâncias inorgânicas e não metálicas compostas por elementos metálicos e não metálicos ligados por ligações iônicas ou covalentes Comparados aos polímeros os materiais cerâmicos apresentam estabilidade térmica superior e maior resistência mecânica porém não conduzem bem o calor e a eletricidade devido às suas estruturas complexas além de apresentarem difícil processo de cristalização Materiais cerâmicos avançados surgem de processos de transformação altamente controlados de matériasprimas sintéticas São utilizados em indústrias de alta densidade tecnológica nuclear aeroespacial eletrônica etc Os materiais cerâmicos tradicionais resultam de processos de transformação com pouco controle sobre seus parâmetros operacionais quase sempre utilizando matériasprimas naturais Referemse a materiais utilizados na confecção de objetos e utensílios domésticos como tijolos copos e louças A estrutura de um material cerâmico pode ser muito complexa pois pode ser composta por um grande número de átomos com diferentes funções Como a estrutura de outros materiais essa estrutura é determinada pela natureza das ligações atômicas presentes e pelas propriedades dos elementos envolvidos nessas ligações Na maioria dos materiais cerâmicos a estrutura é o resultado do número relativo de ligações iônicas e covalentes presentes que em parte depende essencialmente da eletronegatividade dos átomos envolvidos O caráter iônico ou covalente define em parte o tipo de estrutura exibida pelos compostos cerâmicos Na maioria dos compostos cerâmicos o caráter iônico predomina porque os sólidos iônicos tendem a formar estruturas altamente densas e o limite para essa compactação é dado pela razão entre os raios iônicos dos íons envolvidos e o equilíbrio eletrostático entre eles 3 MATERIAL POLIMÉRICO PLACAS DE ISOPOR A cristalinidade dos polímeros é um fator estrutural muito importante pois está diretamente relacionada a várias propriedades incluindo propriedades mecânicas O teste de Calorimetria de Varredura Diferencial DSC é um dos testes mais práticos para determinar o conteúdo de cristalinidade de materiais poliméricos Polímeros são materiais constituídos por longas cadeias de átomos formados a partir da repetição de unidades básicas ao longo da estrutura molecular A cristalinidade está relacionada à forma como essas longas cadeias são organizadas Assim os cristais são formados quando as moléculas do polímero têm ordem de longo alcance ou seja estão alinhadas em grandes distâncias atômicas Devido às suas cadeias muito longas os polímeros não cristalizam completamente em condições normais e portanto são chamados de polímeros semicristalinos O processo de cristalização de um determinado polímero depende de vários fatores principalmente da taxa de resfriamento utilizada no processo de moldagem Por outro lado alguns polímeros não cristalizam devido às propriedades estruturais de suas moléculas Estes são chamados de polímeros amorfos A cristalinidade afeta a maioria das propriedades do polímero Por exemplo propriedades ópticas Quanto maior a cristalinidade dos polímeros mais opacos eles se tornam Portanto os polímeros transparentes não são cristalinos ou seja são amorfos Além disso o módulo de elasticidade a resistência ao escoamento e a dureza também aumentam com o aumento do teor de cristalinidade no polímero Uma das principais técnicas para determinar a cristalinidade de materiais poliméricos é a Calorimetria Diferencial de Varredura DSC Durante o teste DSC a amostra é submetida a uma rampa de temperatura e a mudança no fluxo de calor com o tempo e a temperatura é medida devido às transições térmicas processos endotérmicos e exotérmicos e mudanças na capacidade térmica do material analisado Polímeros semicristalinos possuem transições térmicas caracterizadas pela fusão de cristais Essa transição ocorre a uma temperatura chamada temperatura de fusão cristalina Tm na qual o material ganha energia suficiente para superar as forças secundárias que mantêm suas moléculas cristalinas unidas fazendo com que elas se transformem em um estado líquido viscoso Como a absorção de energia ocorre durante esse processo o DSC mede o fluxo de calor tomando o valor da mudança de entalpia que ocorre durante essa transição térmica Ao comparar o valor de entalpia medido com o valor teórico obtido em laboratório obtémse o teor de cristalinidade do material analisado