Mecanismos de Difusão em Metais e Ligas

Mecanismos de difusão nos metais e ligas Apresentação A difusão é o fenômeno de transporte de material por meio do movimento dos átomos Os átomos apenas estão em repouso absoluto quando a temperatura é igual a zero absoluto 273 oC Acima dessa temperatura os átomos começam a vibrar e saem de sua posições originais No estado sólido a difusão ocorre quando os átomos de um elemento se movem por meio da rede cristalina de outro material Em razão do fenômeno de difusão as ligas metálicas podem ser tratadas para obter maior resistência mecânica na superfície Nesta Unidade de Aprendizagem você vai estudar a difusão em materiais principalmente em sólidos bem como aprender sobre os principais mecanismos da difusão em materiais e como a difusão interfere na compatibilidade entre os diferentes tipos de materiais Bons estudos Ao final desta Unidade de Aprendizagem você deve apresentar os seguintes aprendizados Conceituar difusão entre materiais Reconhecer os mecanismos de difusão dos materiais Identificar os materiais em função de suas compatibilidades Desafio A maioria das situações práticas envolvendo processos de difusão ocorre em condições de estado não estacionário condições transientes Ou seja o fluxo de difusão e o gradiente de concentração em um ponto específico no interior de um sólido variam ao longo do tempo havendo como resultado um acúmulo ou um esgotamento líquido do componente que se encontra em difusão A difusão de metais é um processo em que é aplicada uma camada de revestimento que pode ser difundida em um substrato Assim podemos melhorar a densidade a ductilidade a resistência à oxidação e à corrosão do substrato revestido e também a resistência mecânica do revestimento Foi solicitado a você engenheiro responsável de uma siderúrgica encontrardescrever uma técnica para endurecer as superfícies de peças de aços Para isso um tratamento térmico deve ser adotado visando a promover o enriquecimento com carbono da superficie de um aço de baixo carbono Seu desafio consiste em responder as seguintes perguntas 1 Qual técnica deve ser adotada visando a promover o enriquecimento com carbono na superfície do aço 2 Qual a importância da difusão atômica nessa técnica Infográfico A difusão atômica em metais e ligas é particularmente importante pois a maioria das reações no estado sólido que são fundamentais em metalurgia envolve movimentos atômicos Existem dois mecanismos básicos de difusão de átomos em um sólido cristalino e ambos envolvem defeitos pontuais mecanismo substitucional ou de lacunas e mecanismo intersticial Além desses dois o movimento atômico pode se dar por meio do mecanismo de anel de ocorrência mais difícil pois envolve maior gasto de energia Para saber mais a respeito desses mecanismos de difusão confira o Infográfico a seguir Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Conteúdo do livro A difusão consiste no transporte de matéria no estado sólido induzido por agitação térmica Em outras palavras a difusão é o movimento de uma espécie química de uma região de alta concentração para outra de baixa concentração Muitas reações e processos industriais importantes no tratamento de materiais dependem do transporte de massa de uma espécie sólida líquida ou gasosa a nível microscópico em outra fase sólida Isso é realizado obrigatoriamente por meio da difusão Na obra Materiais de construção mecânica leia o capítulo Mecanismos de difusão nos metais e ligas base teórica desta Unidade de Aprendizagem Boa leitura MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA Ronei Stein Mecanismos de difusão nos metais e ligas Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto você deve apresentar os seguintes aprendizados Conceituar difusão entre materiais Reconhecer os mecanismos de difusão dos materiais Identificar os materiais em função de suas compatibilidades Introdução A difusão consiste no transporte de matéria no estado sólido induzido por agitação térmica Em outras palavras a difusão é o movimento de uma espécie química de uma região de alta concentração para outra de baixa concentração Muitas reações e processos industriais importantes no tratamento de materiais dependem do transporte de massa de uma espécie sólida liquida ou gasosa a nível microscópico para outra fase sólida Isso é realizado obrigatoriamente através da difusão Conceitos gerais sobre difusão A difusão referese ao fl uxo de quaisquer espécies químicas como íons áto mos elétrons e moléculas A magnitude desse fl uxo depende do gradiente de concentração e da temperatura O processo de difusão é essencial em muitas tecnologias atuais Nessas aplicações o controle sobre a difusão de átomos íons moléculas e outras espécies exerce papel fundamental Centenas de tec nologias dependem da taxa de difusão e sua falta de controle pode inviabilizar o sucesso de uma tecnologia ASKELAND WRIGHT 2014 Muitas reações e processos que são importantes no tratamento de materiais dependem da transferência de massa ou no interior de um sólido específico ordinariamente em um nível microscópico ou a partir de um líquido um gás ou uma outra fase sólida Isso é realizado obrigatoriamente através de difusão Mas o que esse processo significa exatamente Difusão é o fenômeno de transporte de matéria através do movimento atômico CALLISTER JUNIOR RETHWISCH 2014 Da mesma forma que a corrente elétrica está associada ao transporte de cargas elétricas através de um fio condutor quando este está sujeito a uma diferença de potencial elétrico a difusão está associada ao transporte de massa que ocorre em um sistema quando nele existe um gradiente de concentração química A difusão pode ser definida como o mecanismo pelo qual a matéria é trans portada por meio da própria matéria Os átomos nos gases nos líquidos e nos sólidos estão em movimento constante e migram com o passar do tempo Nos gases os movimentos atômicos são relativamente rápidos como se percebe por exemplo no movimento fugaz de muitos aromas ou do fumo Nos líquidos os movimentos atômicos são em geral mais lentos do que nos gases como é evidenciado pelo deslocamento da tinta na água em estado líquido Nos sólidos os movimentos atômicos ocorrem com dificuldade devido à ligação dos átomos em posições de equilíbrio Contudo as vibrações térmicas que ocorrem nos sólidos permitem a movimentação de alguns átomos Nos metais e ligas metálicas a difusão dos átomos é particularmente importante já que a maior parte das reações no estado sólido envolve movimentos atômicos SMITH HASHEMI 2012 Callister Junior e Rethwisch 2014 apresentam um exemplo bastante simples para entendermos a difusão nos materiais Imagine que foram co locadas juntas duas barras de dois metais diferentes cobre e níquel de tal modo que exista um contato íntimo entre duas faces Então esse par é aquecido a uma temperatura elevada porém abaixo da temperatura de fusão para ambos os metais durante um período prolongado de tempo e posteriormente resfriado a temperatura ambiente Através de uma análise química será possível perceber que as concentrações de ambos os metais irão variar de acordo com a posição sendo que esse resultado indica que os átomos de cobre migraram ou se difundiram para o interior do níquel e que o níquel se difundiu no interior do cobre Esse processo no qual os átomos de um metal se difundem para o interior de um outro é conhecido como interdifusão ou difusão de impurezas Em redes cristalinas existem dois mecanismos principais de difusão atô mica que são Mecanismos de difusão nos metais e ligas 2 mecanismo substitucional ou por lacunas mecanismo intersticial Porém antes de discutirmos e analisarmos esses dois tipos mecanismos de difusão atômica os quais serão apresentados no subcapítulo a seguir precisamos primeiro entender o conceito de lacuna que se refere aos defeitos nos materiais De acordo com Askeland e Wright 2014 defeitos são descontinuidades locali zadas nos arranjos atômicos ou iônicos teoricamente considerados perfeitos de uma estrutura cristalina Embora sejam consideradas pontuais as imperfeições afetam uma região que envolve vários átomos ou íons e podem como mostra a Figura 1 ser criadas pelo movimento dos átomos ou íons quando há aumento de energia decorrente de aquecimento durante o processamento do material ou em virtude da introdução intencional ou não de impurezas Figura 1 Defeitos pontuais oriundos da descontinuidade na organização atômica sendo a lacuna b átomo intersticial c átomo substitucional grande d defeito de Frenkel e defeito de Schottky Fonte Adaptada de Smith 2012 p 106110 a b c d e Defeito de Frenkel Defeito de Schottky 3 Mecanismos de difusão nos metais e ligas Impurezas são elementos ou compostos químicos que se originam de matériasprimas ou do processamento Elas podem ocupar posições regulares da rede impureza substitucional ou seja substituir um átomo regular ou ocupar uma posição intersticial da rede impureza intersticial As lacunas são produzidas sempre que há falta de um átomo ou íon em seu local esperado da estrutura cristalina Quando faltam átomos ou íons ou seja quando existem lacunas a entropia global do material aumenta o que leva à estabilidade termodinâmica do material cristalino Todos os materiais cristalinos possuem defeitos do tipo lacuna Mecanismos de difusão A partir de uma perspectiva atômica a difusão consiste simplesmente na migração em etapas dos átomos em um sítio na rede cristalina para outro na mesma rede De fato os átomos nos materiais sólidos estão em constante movimento mudando rapidamente suas posições CALLISTER JUNIOR RETHWISCH 2014 portanto para que um átomo faça esse tipo de movi mento duas condições devem ser atendidas 1 deve existir um sítio adjacente vazio 2 o átomo deve possuir energia suficiente para quebrar as ligações atô micas que o une aos seus átomos vizinhos para depois causar alguma distorção da rede cristalina durante seu deslocamento Diferentes modelos foram propostos para esse movimento dos átomos Porém conforme já descrito anteriormente em redes cristalinas existem dois mecanismos principais de difusão atômica aceitos o mecanismo substitucional ou por lacunas e o mecanismo intersticial Neste subcapítulo iremos estudar esses dois mecanismos de difusão Mecanismos de difusão nos metais e ligas 4 Difusão por lacuna Um mecanismo envolve o intercâmbio de um átomo de uma posição normal na rede cristalina para um sítio vago ou lacuna adjacente na rede cristalina Figura 2 Esse mecanismo é conhecido como difusão por lacuna Obviamente nesse processo haverá exigência da presença de lacunas e a extensão segundo a qual a difusão por lacunas pode ocorrer é uma função do número desses defeitos presente na rede cristalina Uma vez que os átomos em difusão e as lacunas trocam de posições a difusão dos átomos em uma direção corresponden a um movimento das lacunas na direção oposta Tanto a autodifusão como a interdifusão ocorrem segundo esse mecanismo sendo que no caso desse último tipo os átomos de impurezas devem substituir os átomos hospedeiros CALLISTER JUNIOR RETHWISCH 2014 Figura 2 Representação esquemática dos mecanismos de difusão sendo a difusão por lacuna b difusão intersticial Fonte Callister Junior e Rethwisch 2014 p 116 a Lacuna Lacuna b 5 Mecanismos de difusão nos metais e ligas A difusão de diferentes átomos em diferentes direções é conhecida como interdifusão Os dois importantes mecanismos pelos quais os átomos ou íons podem se difundir são difusão por lacunas e difusão intersticial Nas redes cristalinas os átomos podem se mover de uma posição atômica para outra se a energia de ativação fornecida pela vibração térmica dos átomos for suficiente e se existirem na rede lacunas ou outros defeitos cristalinos para os quais esses átomos possam se mover Nos metais e nas ligas metálicas as lacunas constituem imperfeições de equilíbrio e por conseguinte existem sempre algumas lacunas o que permite a ocorrência de difusão substitucional À medida que a temperatura do metal aumenta o número de lacunas presentes também sobe assim como a energia térmica disponível e por isso a velocidade de difusão é maior a temperaturas mais elevadas SMITH HASHEMI 2012 Durante o aumento de temperatura enquanto os átomos vibram mais energicamente uma pequena fração deles se recolocará no reticulado Claro que a fração não depende apenas da temperatura mas também de quão justos os átomos estão ligados em suas posições A energia necessária para um átomo mudar de posição é chamada de energia de ativação VAN VLACK 1970 Se um átomo que está próximo a uma lacuna tiver energia de ativação sufi ciente pode se mover para a própria posição da lacuna e com isso contribuir para a autodifusão dos átomos de cobre na rede A energia de ativação para a autodifusão é igual à soma da energia de formação da lacuna com a energia de ativação para mover essa lacuna SMITH HASHEMI 2012 A Tabela 1 apresenta as energias de ativação de alguns metais puros Mecanismos de difusão nos metais e ligas 6 Fonte Adaptada de Smith e Hashemi 2012 p 132 Metal Temperatura de fusão ºC Estrutura cristalina Faixa de temperatura estudada ºC Energia de ativação Kj mol Kcal mol Zinco 419 HC 240418 916 219 Alumínio 660 CFC 400610 165 395 Cobre 1083 CFC 700990 196 469 Níquel 1452 CFC 9001200 293 701 Ferro 1530 CCC 808884 240 575 Molibdênio 2600 CCC 21552540 460 110 T abela 1 Energias de ativação para a autodifusão de alguns metais puros Durante a autodifusão ou difusão substitucional em estado sólido os átomos devem quebrar as ligações originais entre os átomos e substituí las por novas ligações Esse processo ocorre por existirem lacunas presentes e portanto pode ocorrer em baixas energias de ativação Para que esse processo ocorra em ligas é necessário que haja solubilidade sólida de um tipo de átomo em outro Difusão intersticial Sempre que houver um pequeno átomo ou íon intersticial na estrutura cristalina esse átomo ou íon vai se mover de um interstício para outro Não é necessário ter lacunas nesse mecanismo A difusão intersticial ocorre mais facilmente que a difusão de lacunas porque há bem mais espaços intersticiais que lacunas Os átomos intersticiais são relativamente pequenos e podem se difundir com mais rapidez ASKELAND WRIGHT 2014 Nas redes cristalinas ocorre difusão intersticial quando os átomos se movem de um interstício para outro vizinho sem causarem deslocamentos permanentes nos átomos da rede cristalina da matriz Para que o mecanismo de difusão intersticial tenha lugar é necessário que os átomos que se difundem sejam relativamente pequenos quando comparados com os átomos da matriz Áto mos pequenos como por exemplo o hidrogênio o oxigênio o nitrogênio e o 7 Mecanismos de difusão nos metais e ligas carbono podem se difundir intersticialmente nas redes cristalinas de alguns metais Nesse processo ou seja na difusão intersticial do carbono no ferro os átomos de carbono ao entrarem ou saírem dos interstícios precisam abrir caminho entre os átomos de ferro da matriz SMITH HASHEMI 2012 Na maioria das ligas metálicas a difusão intersticial ocorre muito mais rapidamente do que a difusão por lacunas uma vez que os átomos intersticiais são menores e dessa forma são também mais móveis Além disso existem mais posições intersticiais vazias do que lacunas portanto a probabilidade de um movimento atômico intersticial é maior do que para a difusão por lacunas Relação entre difusão e compatibilidade entre materiais Os materiais estão intimamente ligados à existência e à evolução da espécie humana Desde o início da civilização os materiais e a energia são usados com o objetivo de melhorar o nível de vida do ser humano Com o passar dos anos e o avanço da tecnologia os materiais foram evoluindo sendo que atualmente a ciência dos materiais está associada à geração de conhecimento básico sobre a estrutura interna propriedades e processamento dos materiais O emprego de materiais na forma de produtos acabados envolve geralmente etapas de processamento nas quais algumas de suas características podem ser signifi cativamente alteradas o que normalmente resulta em modifi cações na estrutura interna do material A modificação da forma geométrica de um material metálico ou seja sua conformação plástica resulta em alterações no estado de tensão da estrutura atômica e modificações na estrutura do nível atômico As condições encontradas durante tal processamento exercem influência decisiva no arranjo final dos átomos do material Mecanismos de difusão nos metais e ligas 8 Um exemplo típico é a produção de uma peça metálica obtida pelo processo de fundição de metais como é o caso de pistão de automóvel Figura 3 Nesse caso um molde geralmente metálico com uma cavidade com a mesma forma geométrica do pistão é preenchida com um volume de metal líquido Após a solidificação desse metal a peça é desmontada e a fundição do pistão é concluída Se a velocidade de solidificação do metal líquida for alta ou baixa a estrutura interna do material trará defeitos aos arranjos atômicos e assim influenciará as propriedades da peça Figura 3 Exemplo de pistão de automóvel Fonte MaxxStudioShutterstockcom A migração atômica pode ocorrer ao longo de discordâncias contornos de grão e superfícies externas Estes são algumas vezes chamados de caminhos de difusão de curtocircuito uma vez que as taxas de difusão são muito maiores do que aquelas para a difusão no meio da massa sólida Contudo na maioria dos casos as contribuições dos curtoscircuitos para o fluxo de difusão global são insignificantes pois as áreas de secção reta para esses caminhos são extremamente pequenas CALLISTER JUNIOR RETHWISCH 2014 Em metais e ligas a difusão intersticial é um mecanismo importante para a difusão de impurezas de raio atômico pequeno em relação aos do hospedeiro Muitas vezes essas impurezas são propositais para se conseguir determinadas propriedades e nesse caso as inclusões são de formato arrendado e com distribuição controlada Nos mecanismos de endurecimento superficial em aços de alta resistência ao desgaste é comum por exemplo promover inclusões controladas de carbonetos ou carbonitretos de titânio e nióbio essa propriedade entretanto conflita com a resistência à corrosão visto que essas inclusões são geradoras de pilhas de ação local NUNES 2012 Já para os materiais iônicos como por exemplo materiais cerâmicos o fenômeno de difusão é mais complicado do que para os metais uma vez que 9 Mecanismos de difusão nos metais e ligas é necessário levar em consideração o movimento de difusão de dois tipos de íons que possuem cargas opostas A difusão nesses materiais ocorre geralmente através de um mecanismo de lacunas conforme indicado na Figura 2a Com o objetivo de manter a neutralidade das cargas em um material iônico Callister Junior e Rethwisch 2014 afirmam que as lacunas de íons ocorrem em pares se formam em compostos não estequiométricos são criadas por íons de impurezas substitucionais que possuem estados de carga diferentes dos estados dos íons hospedeiros Em qualquer caso uma transferência de carga elétrica está associada ao movimento de difusão em um único íon Com o objetivo de manter uma neu tralidade local das cargas na vizinhança desse íon em movimento é necessário que uma outra espécie com uma carga igual e de sinal oposto acompanhe o movimento de difusão do íon Possíveis espécies carregadas incluem uma outra lacuna um átomo de impureza ou um portador de carga eletrônica Como consequência a taxa de difusão desses pares eletricamente carregados é limitada pela taxa de difusão da espécie que move mais lentamente Quando um campo elétrico externo é aplicado através de um sólido iônico os íons eletricamente carregados migram ou seja se difundem em resposta às frações que são aplicadas sobre eles Dessa forma esse movimento iô nico dá origem a uma corrente elétrica sem mencionar que a condutividade elétrica é uma função do coeficiente de difusão Consequentemente muitos dos dados de difusão para os sólidos iônicos são oriundos de medições da condutividade elétrica Já em relação aos materiais poliméricos as características de permeabili dade e de absorção estão relacionadas ao grau segundo o qual as substâncias estranhas se difundem para dentro do material A inserção dessas substâncias estranhas pode levar a um inchamento eou a reações químicas com as mo léculas do polímero e frequentemente a uma degradação das propriedades mecânicas e físicas do material Mecanismos de difusão nos metais e ligas 10 Estruturas cristalinas Os materiais sólidos podem ser classifi cados de acordo com a regularidade segundo a qual seus átomos ou íons estão arranjados uns em relação aos outros Um material cristalino é aquele em que os átomos estão situados de acordo com uma matriz que se repete ou que é periódica ao longo de grandes distâncias atômicas Em outras palavras existe ordem de longo alcance de modo que quando ocorre um processo de solidifi cação os átomos se posicionam de acordo com um padrão tridimensional repetitivo no qual cada átomo está ligado aos seus vizinhos mais próximos Todos os metais muitos materiais cerâmicos e certos polímeros formam estruturas cristalinas sob condições normais de solidifi cação CALLISTER JUNIOR RETHWISCH 2014 As estruturas cristalinas são formadas por células unitárias que são sua unidade básica uma vez que constituem o menor conjunto de átomos asso ciados encontrados numa estrutura cristalina A ordenação dos átomos nos sólidos cristalinos indica que pequenos grupos de átomos formam um padrão repetitivo Dessa forma ao descrever as estruturas cristalinas frequentemente se torna conveniente subdividir a estrutura em pequenas entidades repetitivas chamadas de células unitárias CALLISTER JUNIOR RETHWISCH 2014 Há sete tipos de sistemas cristalinos que abrangem as substâncias conhecidas pelo homem Figura 4 a saber cúbico todos os ângulos são iguais a 90º tetragonal todos os ângulos são iguais a 90º ortorrômbico todos os ângulos são iguais a 90º monoclínico há dois ângulos iguais a 90º e dois ângulos diferentes de 90º triclínico todos ângulos são diferentes e nenhum é igual a 90º hexagonal dois ângulos são iguais a 90º e um ângulo é igual a 120º romboédrico ou romboedral todos os ângulos são iguais mas diferentes de 90º 11 Mecanismos de difusão nos metais e ligas Figura 4 Combinações dos parâmetros de rede Fonte Adaptada de Askeland e Wright 2014 p 50 Para cada possível localização dos átomos íons ou moléculas em deter minados pontos há uma classificação das estruturas cristalinas em redes de Bravais Assim essa representação pode ser feita por uma tabela com os dados de uma das sete classificações acima de acordo com o material escolhido A maior parte dos elementos metálicos cerca de 90 se cristaliza ao se solidificar em três estruturas cristalinas compactas cúbica de corpo centrado CCC cúbica de faces centradas CFC e hexagonal compacta HC 1 As ligas de metais têm resistência mecânica maior do que os metais puros Isso ocorre porque a quando um elemento de liga no caso outro elemento está presente em uma liga metálica o movimento das discordâncias fica restringido b não há presença de elementos de liga c não ocorre difusão atômica d a difusão atômica é muito pequena e a distância entre os átomos é maior 2 A difusão que ocorre quando um átomo deixa uma posição da rede para ocupar uma lacuna no cristal é definida como a difusão superficial Mecanismos de difusão nos metais e ligas 12 ASKELAND D R WRIGHT W J Ciência e engenharia dos materiais 2 ed São Paulo Cengage Learning 2015 648 p CALLISTER JUNIOR W D RETHWISCH D G Fundamentos da ciência e engenharia de materiais uma abordagem integrada 4 ed Rio de Janeiro LTC 2014 832 p NUNES L P Materiais aplicações de engenharia seleção e integridade Rio de Janeiro Interciências 2012 374 p SMITH W F HASHEMI J Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais 5 ed Porto Alegre AMGH 2012 734 p VAN VLACK L H Princípios de ciência e tecnologia dos materiais Rio de Janeiro Cam pus 1984 567 p VAN VLACK L H Princípios de ciências dos materiais São Paulo Blucher 1970 448 p Leitura recomendada BEER F P et al Mecânica dos materiais 7 ed Porto Alegre AMGH 2015 856 p b difusão por contorno de grãos c difusão substitucional d difusão intersticial e difusão em volume 3 A difusão de diferentes átomos em diferentes direções é conhecida como a interdifusão b difusão c energia de ativação d autodifusão e cementação 4 A estrutura cristalina de um sólido é a designação dada ao conjunto de propriedades que resultam da forma como estão espacialmente ordenados os átomos ou moléculas que o constituem Existem diferentes tipos de estruturas cristalinas Quando todos os ângulos são iguais a 90º a estrutura é conhecida como a romboédrica b monoclínica c hexagonal d cúbica e triclínica 5 A difusão está relacionada com qual tipo de defeito nos materiais sólidos a Vibração na rede b Defeitos lineares c Defeitos planares d Defeito de Schottky e Defeitos pontuais 13 Mecanismos de difusão nos metais e ligas Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para esta Unidade de Aprendizagem Na Biblioteca Virtual da Instituição você encontra a obra na íntegra Dica do professor A energia de ativação varia com diversos fatores como um átomo pequeno tem uma energia de ativação menor que um átomo grande ou uma molécula os movimentos intersticiais requerem mais energia que os movimentos de vazios são necessárias elevadas energias de ativação para a difusão em materiais fortemente ligados e de alto ponto de fusão Porém existem alguns variáveis que interferem no coeficiente de difusão Para saber quais são essas variáveis confira a Dica do Professor a seguir Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Exercícios 1 As ligas de metais têm maior resistência mecânica do que os metais puros Qual alternativa apresenta a justificativa correta para essa afirmação A Quando um elemento de liga no caso outro elemento está presente em uma liga metálica os movimentos das discordâncias ficam restringidos B Não há presença de elementos de liga C Ocorre difusão atômica D A difusão atômica é muito pequena E A distância entre os átomos é maior 2 A difusão que ocorre quando um átomo deixa uma posição da rede para ocupar uma lacuna no cristal é definida como A difusão superficial B difusão por contorno de grãos C difusão substitucional D difusão intersticial E difusão em volume 3 A difusão de diferentes átomos em diferentes direções é conhecida como A interdifusão B difusão C energia de ativação D autodifusão E cementação 4 A estrutura cristalina de um sólido é a designação dada ao conjunto de propriedades que resultam da forma como estão espacialmente ordenados os átomos ou as moléculas que o constituem Existem diferentes tipos de estruturas cristalinas Quando todos os ângulos são iguais a 90o a estrutura é conhecida como A romboédrica B monoclínico C hexagonal D cúbico E triclínico 5 A difusão está relaciona com qual tipo de defeito nos materiais sólidos A Vibração na rede B Defeitos lineares C Defeitos planares D Defeito de Schottky E Defeitos pontuais Na prática A difusão atômica pode ser definida como um mecanismo pelo qual a matéria é transportada por meio da matéria Isso porque os átomos em gases líquidos e sólidos estão em constante movimento O movimento atômico em gases é relativamente rápido já em líquidos o movimento atômico é mais lento do que em gases Já o movimento atômico em sólidos é bastante restrito já que as forças de ligação atômica são elevadas e também em razão da existência de posições de equilíbrio bem definidas Como exemplos importantes do efeito da difusão na engenharia mecânica podem ser citados a cementação a sinterização a soldagem por difusão os tratamentos térmicos galvanização e tempera e as operações de transferência de massa na engenharia química Para saber mais como ocorre a difusão nos materiais na prática confira o conteúdo apresentado a seguir Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Saiba Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto veja abaixo as sugestões do professor Soldabilidade de ligas com memória de forma níqueltitânio com aços inoxidáveis Em razão de suas excelentes propriedades mecânicas ótima resistência à corrosão e à biocompatibilidade além de apresentarem as melhores propriedades funcionais de efeito de memória de forma e superelasticidade as Ligas com Memória de Forma LMF de NiTi e suas variações ternárias passaram a ser objeto de estudos para várias aplicações nas mais diferentes áreas Para saber mais a respeito desse assunto e como os mecanismos difusão atômica interferem leia o artigo a seguir Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Física moderna conceito de difusão e Lei de Fick Difusão atômica é um processo de difusão por meio do qual o movimento aleatório termicamente ativado de átomos em um sólido resulta num transporte em balanço de átomos Para saber mais a respeito de difusão atômica assista ao vídeo a seguir Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Cristal complexo de gipsita rosa do deserto A estrutura cristalina de um sólido é a designação dada ao conjunto de propriedades que resultam da forma como estão espacialmente ordenados os átomos ou as moléculas que o constituem Para saber mais a respeito do assunto assista ao vídeo a seguir Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar