·
Engenharia Civil ·
Química
Envie sua pergunta para a IA e receba a resposta na hora

Prefere sua atividade resolvida por um tutor especialista?
- Receba resolvida até o seu prazo
- Converse com o tutor pelo chat
- Garantia de 7 dias contra erros
Recomendado para você
4
Simulado 2 - Química
Química
UMG
11
Introdução a Química
Química
UMG
7
Resumo - Átomo
Química
UMG
5
Momento Enade Química Tecnológica Eniac
Química
UMG
3
Química Geral Experimental Av1 2016 1 Rafaela Estácio
Química
UMG
2
Quimica
Química
UMG
8
Tabela Periódica
Química
UMG
2
Exercicio de Quimica
Química
UMG
1
Prova 1 - Química Geral - 2021-1
Química
UFRJ
2
P3 - Química Geral 2022 1
Química
UFRJ
Texto de pré-visualização
Propriedades, Processamento e desempenho dos materiais metálicos:\n\n• A versatilidade da utilização dos materiais metálicos comprova a grande variedade das propriedades dos mais de 70 metais encontrados na tabela periódica.\n• As principais propriedades exibidas por esses materiais são químicas, mecânicas, elétricas, magnéticas e ópticas.\n\nPropriedade Química\n\n• A propriedade química fundamental dos metais é a habilidade desses elementos se combinarem com outros metais ou elementos não metálicos e formarem um grande número de ligas que melhoram suas propriedades iniciais, para utilizá-las em aplicações específicas. Por exemplo, com a combinação de ferro, níquel e cromo temos uma série de ligas de aço inoxidável que são comumente encontradas.\n\n• Os aços austeníticos são utilizados na construção civil para fins estruturais.\n• Os aços ferríticos são empregados em sistema de exaustão de gases em motores de combustão...\n• Os aços martensíticos são utilizados em áreas de mineração e instrumentos odontológicos. Propriedades Mecânicas\n\n• A grande utilização dos metais também é justificada pelas diversas propriedades mecânicas, possibilitando sua aplicação no mais diversos contextos. Entre as propriedades mecânicas exibidas por esses materiais, podemos citar a resistência e a ductilidade, que permitem o uso desses materiais em máquinas e estruturas.\n\n• Os metais e suas ligas exibem ductilidade, maleabilidade e a capacidade de serem deformados plasticamente (isto é, sem quebra), tornando-os fáceis de moldar em vigas (vigas de aço para a construção), extrusões (esquadrias de alumínio para portas e janelas), moendas, latas de metal e uma variedade de elementos de fixação (pregos e clipes de papel).\n\n• As propriedades mecânicas de um material são aquelas que envolvem uma reação a uma carga aplicada. Elas determinam sua gama de utilidades e estabelecem a vida útil esperada de um material. Essas propriedades também são utilizadas para identificar e classificar o material e as mais comuns, além da resistência e ductilidade, são dureza, resistência ao impacto e resistência à fratura. • As propriedades mecânicas de um material não são constantes e muitas vezes mudam em função de temperatura, taxa de carregamento, ou outras condições. Por exemplo, temperaturas inferiores à temperatura ambiente geralmente causam um aumento das propriedades de resistência das ligas metálicas; enquanto a ductilidade, resistência à ruptura e alongamento, normalmente, diminuem. Temperaturas acima da temperatura ambiente geralmente causam uma diminuição nas propriedades de resistências das ligas metálicas.\n\n• As propriedades mecânicas podem ser avaliadas a partir de ensaios, nos quais são utilizadas as cinco condições de carregamento:\n\n• Tensão: É um tipo de carregamento no qual as duas seções de material em cada lado de um plano tendem a ser separadas ou alongadas.\n• Compressão: É o inverso da carga de tração e envolve a prensagem do material.\n• Flexão: O carregamento por flexão envolve a aplicação de uma carga de modo que cause uma curvatura no material, resultando na compressão de um de seus lados e no estiramento do outro.\n• Cisalhamento: Envolve a aplicação de uma carga paralela a um plano, que faz com que um dos partes adjacentes de um mesmo corpo do material se deslize sobre a outra.\n• Torção: A torção é a aplicação de uma força que causa uma \"força\" no material.\n\nA resistência de metais só pressões (compressões), alongamento (tração) e forças de corte os torna ideais para fins estruturais em edificações, automóveis, quadros de aeronaves, gasodutos, pontes, cabos e alguns equipamentos desportivos. Propriedades Elétricas\n• Outras propriedades importantes dos metais são as elétricas, com destaque para a condutividade. Os metais são excelentes condutores de calor e eletricidade. Em geral, a condutividade desses materiais aumenta com a diminuição da temperatura, de modo que no zero absoluto (-273ºC) a condutividade é infinita; isto é, os metais se tornam supercondutores.\n\nA condutividade\n• A condutividade térmica é aproveitada em radiadores de automóveis e utensílios de cozinha, enquanto a elétrica possibilita que as distribuídas de energia consigam transmitir eletricidade por longas distâncias para fornecer luzes e energia elétrica às cidades mais remotas a partir de estações de geração de eletricidade. Os circuitos em aparelhos domésticos, aparelhos de televisão e computadores dependem, por exemplo, da condutividade elétrica.\n\nA resistividade\n• A resistividade é outra propriedade elétrica muito importante dos materiais metálicos e é oposto da condutividade, essa propriedade avalia o quão fortemente um metal se opõe ao fluxo de corrente elétrica. Esta corrente efetivamente constitui o eletromão e repele o ímã que está sobre a superfície do supercondutor. Propriedades Magnéticas\n• O ferromagnético, por exemplo, é uma propriedade encontrada no ferro e em vários outros metais. Além disso, metais e ligas podem ser magnetizados em um campo elétrico e exibem uma propriedade denominada paramagnetismo. As propriedades magnéticas são empregadas em motores, geradores e sistemas de alto-falantes elétricos para equipamentos de áudio.\n\n• Os metais emitem elétrons quando expostos à radiação (por exemplo, luz) de um curto comprimento de onda ou quando aquecidos a temperaturas suficientemente elevadas. A capacidade de metais, como o chumbo, em absorver a radiação é denominada blindagem, como exemplo, o painel utilizado durante um exame de raios X. Matérias ferrosos\n• Em matérias ferrosos, o principal elemento de liga é o carbono (c), e, de acordo com a quantidade de carbono presente, as ligas ferrosas apresentam propriedades distintas, especialmente quando o teor de carbono é inferior ou superior a 2,14%.\n\nAços\n• Os aços são ligas de Ferro-Carbônio que contêm outros elementos químicos em sua composição, como cromo (Cr), níquel (Ni), molibdênio (Mo), tungstênio (W), entre outros. Nos aços, as propriedades mecânicas são sensíveis ao teor de Carbono, isto é, quanto maior a concentração de carbono mais duro menos dúctil o aço. Dessa forma, os aços são classificados em aços com baixo, médio e alto teor de carbono.\n\nBaixo\n• Os aços com baixo teor de carbono apresentam menos de 0,25% em peso de carbono (0,25%C). São os mais produtivos e, por apresentarem uma baixa concentração de carbono, não respondem eficientemente a tratamentos químicos para o aumento de resistência mecânica, mas isso é possível por meio do trabalho a frio. A microestrutura é basicamente composta por ferrite e perlita, o que faz desses aços relativamente macios, frágeis e com uma excelente ductilidade. Combinada à elevada tenacidade. Assim, esses materiais são facilmente usados e soldados e dentre todos os tipos de aços são os mais baratos de serem produzidos. Os aços e as ligas com baixo teor de carbono são tipicamente aplicados na construção de edifícios, pontes, perfis, estruturas, carcaças e componentes de automóveis, entre outras. Médio\n• Os aços com médio teor de carbono possuem concentração de 0,25 a 0,61% p.c. São mais resistentes e menos dúteis quando comparados aos aços de baixo teor de carbono. Essas aços apresentam baixa temperabilidade e, assim, podem ser tratados termicamente com sucesso em seções muito finas e com elevada taxa de resfriamento. No entanto, a adição de elementos de liga, como níquel, como molibdênio, melhora sua temperabilidade. Entre as aplicações de aços com médio teor de carbono, temos a utilização em vias e rodas ferroviárias, componentes estruturais de elevada resistência, na fabricação de engrenagens e válvulas.\n\nAlto\n• Os aços com alto teor de carbono apresentam concentrações superiores a 0,61% p.c. São mais resistentes e duros, consequentemente, apresentam a ductilidade muito limitada. Eles são tratáveis termicamente e utilizados principalmente em condições endurecidas e revenidas. Além disso, têm elevada resistência ao desgaste e são capazes de manter a aresta de corte afiada. Facas, lâminas de barbear, lâminas de serra, entre outras. A adição de elementos de liga, como Cr, V, Mo, W, rege... com o carbono produzindo carbonetos duros e resistentes ao desgaste. Aço Inoxidável\n• O aço inoxidável é outro tipo de aço que apresenta elevada resistência à corrosão, ou seja, dificulta a formação de ferrugem em virtude da adição de elementos de liga, principalmente, um mínimo de 11,7% de Cr. Os aços inoxidáveis são utilizados em componentes de exaustão automotiva, câmaras de combustão, construções com solda, peças de motores a jato, instrumentos cirúrgicos, vasos de pressão, entre outros.\n\nFerros Fundidos:\n• São ligas com teor superior a 2,47% p.c., no entanto, na prática, os ferros fundidos apresentam entre 3 a 4,5% p.c. As ligas metálicas com esse teor de carbono são facilmente fundidas em temperaturas inferiores às dos aços, o que viabiliza a utilização deste na produção de peças fundidas.\n\nMetais ou Ligas Não Ferrosas\n• São fabricados com facilidade e de forma econômica. Entre eles destacam-se as ligas de alumínio e cobre. Ligas de Cobre\n• São caracterizadas por apresentarem boa resistência à corrosão em diversas atmosferas. Assim como as de alumínio, a maioria dessas ligas são reforçadas por um outro trabalho a frio ou método de solução sólida. O latão (que é uma liga de cobre e zinco) e o bronze (liga de cobre e estanho) são exemplos de ligas de cobre. Entre as principais aplicações destacam-se o uso em bijuterias, moedas, instrumentos musicais, eletrônicos, molas, instrumentos cirúrgicos e odontológicos, radiadores, entre outros.\n\nPropriedades, Processamento e Desempenho dos Materiais: Cerâmicas\n• Exemplos de materiais cerâmicos: Louças, telhas e azulejos. Para produzir liga metálicas, é necessária a utilização de contêineres revestidos por cerâmicas para reter o metal fundido, pois o material cerâmico suporta temperaturas bem acima da temperatura de fusão dos metais.\n\nCerâmicas\nAs cerâmicas são materiais inorgânicos formados por elementos metálicos, por exemplo, o óxido de alumínio, que é composto por átomos de alumínio (metal) e de oxigênio (não-metal). Os materiais cerâmicos são constituídos basicamente por óxidos, carbonetos e nitretos. Além disso, normalmente são quebradiços (frágeis) e utilizados como isoladores térmicos e elétricos. Ligações Atômicas\n\n- Nos materiais cerâmicos, as ligações atômicas podem ser de natureza iônica, covalente ou uma mistura entre esses dois tipos.\n\nEletro negatividade\n\n Diferença de negatividade dos elementos:\n\to Ligações mais iônicas\n\to Diferença de eletro negatividade dos elementos:\n\to Ligações mais covalentes\n\nPorcentual de Caráter iônico (γ.Cl)\n%C1 = 1 - e^(−0,25(XA−XB)^2) × 100\nÉ possível calcular o porcentual de caráter iônico de cada cerâmica, que depende da diferença de eletronegatividade (χn) entre os átomos A e B.\n\nExemplo óxido de alumínio ou alumina\n\n- Apresenta um bom porcentual das ligações (iônicas e covalentes).\n\nAl2O3\n\n- 57% de ligações iônicas,\n- 43% de ligações covalentes.\n\nAs fortes ligações iônicas tornam a alumina um material quimicamente inerte, com grande estabilidade em meios físicos lógicos.\n\nCaráter Iônico\n\n- Compostos cerâmicos com elevado percentual e de caráter iônico.\n\nApresentam estruturas que dependem do tamanho relativo dos íons e do balanço eletrostático.\n\nCaráter Covalente\n\n- Compostos cerâmicos com elevado percentual de caráter covalente.\n\nApresentam estruturas dependentes da direcionalidade das ligações atômicas. As ligações iônicas e covalentes presentes nessa classe de materiais, são mais fortes que as ligações metálicas. Por causa dessa característica, as cerâmicas são frágeis.\n\nPropriedades físicas das cerâmicas\n\n- As propriedades físicas de qualquer cerâmica são conseqüência direta de sua estrutura cristalina e composição química. O óxido de alumínio ou alumina, por exemplo, apresenta estrutura cristalina hexagonal compacta e elevada dureza, resistência à abrasão e compressão. Quando polido, possui excelente acabamento superficial.\n\n- É evidente a relação entre a microestrutura e as propriedades, tais como variações localizadas de densidade, granulometria, tipo de porosidade e a composição de segunda fase, que podem ser correlacionadas com as propriedades das cerâmicas, como a resistência mecânica, dureza, tenacidade, constante dielétrica, densidade e elevados pontos de fusão e ebulição.\n\n- Das cerâmicas, em sua maioria, apresentam comportamento frágil. No entanto, definitivamente não cabe a elas o sinônimo de delicadas. Esses materiais são muito resistentes a altas temperaturas e a ambientes severos. Propriedades mecânicas das cerâmicas\n\n- As propriedades mecânicas das cerâmicas são importantes em materiais estruturais e de construção. Elas incluem elasticidade, resistência à tração, resistência à compressão, resistência à fratura, ductilidade (baixa em materiais quebrados) e dureza.\n\nPropriedades elétricas das cerâmicas\n\n- Os materiais cerâmicos apresentam diversas propriedades elétricas. Com aumento de temperatura, por exemplo, as cerâmicas iônicas que são isolantes a temperatura ambiente, experimentam um aumento do condutividade elétrica, que pode ser maior que a condutividade apresentada por semiconductores. Algumas cerâmicas são semicondutoras, e a maior parte é formada por óxidos de metais de transição, que são semiconductores, como óxido de zinco.\n\n- As cerâmicas semicondutoras. São aplicadas em substâncias de distribuição de energia elétrica e protegem a infraestrutura de relâmpagos, pois apresentam resposta rápida ao disparar uma grande quantidade de energia, são de baixa manutenção e não se degradam.\n\nPiezoelectricidade e piroelectricidade\n\n- A habilidade de alguns cristais de produzir tensão elétrica a partir de uma pressão mecânica é outra propriedade exibida por um grande número de materiais cerâmicos. Trata-se da piezoelectricidade. Os materiais empregam as propriedades da piezoelectricidade utilizando a energia elétrica para criar um movimento mecânico (alimentando o dispositivo, a partir desse movimento, produzem eletricidade, ligando um sinal).\n\nA piezoelectricidade, por sua vez, é habilidade de alguns materiais de produzir temporariamente um potencial elétrico quando aquecidos ou restritos. Esses materiais podem ser utilizados para converter energia térmica em mecânica ou elétrica.\n\nA piezoelectricidade geralmente é mais forte em materiais cerâmicos que também exibem piezoelectricidade, todos os materiais piezoelétricos são do mesmo modo piezoelétricos.\n\nOs materiais cerâmicos são utilizados nas mais diversas aplicações de engenharia em virtude da diversidade das composições básicas e ligações interatômicas, que resultam em diferentes propriedades do material final. Propriedades, processamentos e Desempenho dos materiais Poliméricos e compostos\n\nMateriais Poliméricos\nPodem ser definidos como materiais que possuem várias partes quimicamente ligadas. Os polímeros são compostos orgânicos de elevada massa molecular formados por unidades que se repetem, denominadas monômeros, formando cadeias de longo extensão. Os materiais poliméricos podem ser ocorrência natural, como as proteínas, a celulose e a borracha, ou sintética, como o polietileno (PE).\n\nIndustrialmente, os polímeros são classificados em duas classes primárias: plásticos e elastômeros.\n\nPlásticos\nOs plásticos são resinas orgânicas moldáveis, podem ser de ocorrência natural ou sintética, e o método mais comum de fabricação destes é a moldagem.\n\nApresentam uma ampla gama de propriedades e na maioria dos casos, são de custo relativamente baixo. Entre essas destacam-se: baixa densidade, baixa condutividade térmica e elétrica, boa tenacidade, boa resistência a ácidos, bases e umidade, alta rigidez dielétrica (uso em isolamento elétrico). Esses materiais também apresentam um comportamento tensão-deslocamento semelhante aos metais, que é a capacidade de o material suportar um esforço que tende a alongá-lo até a ruptura. Os polímeros podem ser frágeis, altamente elásticos e plásticos. As magnitudes da tensão de ruptura para os materiais polímericos são menores quando comparados com os metais, no entanto, o alongamento pode ser na ordem de 1000 vezes maior. Essas propriedades alteram drasticamente com a temperatura, indo de um comportamento rígido igual a um vidro a baixa temperatura, ou um comportamento semelhante a borracha em elevadas temperaturas. O aumento da temperatura torna o polímero mais macio e dúctil.\n\nSão classificados, de acordo com suas propriedades mecânicas, estruturas e ligações interatômicas, em: termorrígidos, termoplásticos e termoelásticos.\n\nTermoplástico\nUma vez que o polímero é formado, ele pode ser fundido e reutilizado, isto é, pode ser reciclado e novamente processado com facilidade.\n\nExemplos: Polietileno tereftalato (PET), polipropileno (PP), poliestireno (PS) e policloreto de vinila (PVC). Esses materiais são normalmente fabricados pela aplicação simultânea de calor e pressão. Os termoplásticos são polímeros lineares sem qualquer ligação cruzada na estrutura, no qual longas cadeias moleculares estão ligadas umas às outras por ligações secundárias. Têm a propriedade de aumentar a plasticidade com o aumento da temperatura, que rompe as ligações secundárias entre cadeias moleculares. Outras propriedades mecânicas dos polímeros termoplásticos como fluência, tração, tenacidade são afetadas pelo grau de polimerização. termorrígidos\n- São aqueles que requerem calor e pressão para moldá-los. Eles são produzidos em uma forma, permanentemente e curados ou \"ativados\" por meio de reações químicas, como a reticulação. Os termorrígidos não podem ser refundidos ou reformados em outra forma, isto é, não podem ser reciclados, uma vez que foram moldados e quando são novamente submetidos a elevadas temperaturas, esses polímeros se decompõem. A maiora dos termorrígidos são compostos de longas cadeias que são fortemente reticuladas e/ou ligadas de forma covalente umas às outras para formar estruturas de sede 3-D, um sólido rígido. \n\ntermofixos\n- Em sua maioria, os termofixos são mais duros (elevada resistência mecânica) e mais frágeis, quando comparados aos termoplásticos. Algumas vantagens desses polímeros incluem: elevada estabilidade térmica, dimensional, baixa densidade, boas propriedades de isolamento elétrico e térmico, resistência à deformação e deformação sob carga. \n\nElastômeros\nPopularmente conhecidos como borrachas, são polímeros que em temperatura ambiente, suportam grandes alongamentos sob carga e retornam à condição original quando a carga é liberada. \n\nO processamento dos polímeros envolve a preparação e síntese de matérias-primas derivadas de carvão e de produtos petroleum em substâncias menores por meio da polimerização. Dutas propriedades interessantes dos materiais poliméricos são as viscoelásticas, isto é, a capacidade que ao se deformar, simultaneamente sofrem deformações elásticas e viscosas. Essas propriedades podem ser modificadas utilizando catalisadores que podem formar a chamada memory foam, também conhecida como espuma de memória. (Esse tipo de espuma é muito mais macio a temperatura de pele humana quando comparado a temperatura ambiente. Um exemplo de polímeros viscoelásticos são as, popularmente, conhecidas espumas de NASA). \n\n->Existem diversas técnicas para a fabricação de polímeros e a escolha do processo é muito correto dependendo de alguns fatores, como: o material termoplástico, ou termoendurecível, temperatura, fuso/degradação, estabilidade atmosférica quando esta sendo conformado e a densidade do produto acabado. \n\nPolímeros termoplástico \n- São conformados acima da temperatura de transição vítrea, quando amores, ou acima de temperatura de fusão, quando semiflexíveis. \n\nPolímeros termofixos\n- São conformados em duas etapas, na primeira, prepara-se um polímero líquido de baixa massa molecular que, posteriormente, é curado, isso pode ocorrer pelo aquecimento ou pela adição de catalisadores, posteriormente termofixo e submetido à pressão, moldando-o. \n\nProcessos de Fabricação dos materiais poliméricos: \n• Moldagem por compressão. \nEnvolve uma quantidade apropriada com um pequeno excesso do polímero e de aditivos que são colocados entre as partes \"macho\" e \"fêmea\" do molde já aquecidas. O molde é fechado e o calor e a pressão são aplicados, tornando o polímero viscoso e, consequentemente, preenchendo o molde. O produto final é obtido com uma possível pequena rebarba de material. \n\n• Moldagem por transferência: \nO diferencial da moldagem por compressão na forma como os materiais são introduzidos na cavidade do molde, já que o polímero é, primeiramente, fundido em uma câmara de transferência, aquecida e externa às cavidades do molde no qual será introduzido. Quando o molde está fechado, um êmbolo força o material para o interior das cavidades do molde, no qual o material é curado e moldado. \n\n• Moldagem por Injeção: \nÉ amplamente utilizada na fabricação de termoplásticos, na qual a quantidade correta do material pelletizado é alimentada por uma moega de carregamento para o interior de um cilindro, pelo movimento de um êmbolo ou pistão. \n\nMateriais Completos: \nUm composto geralmente é definido como a combinação de dois ou mais materiais distintos, cada um com suas propriedades específicas que, juntas, criam um novo material com combinações de propriedades não observadas nos materiais isolados. Assim, esses materiais são possíveis por meio de combinação entre metais, cerâmicas e polímeros. Em sua grande maioria, consiste em uma fase de reforço (fase dispersa) composta por partículas, fibras ou folhas envolvidas por uma matriz (fase contínua). Os materiais compostos podem ser classificados como:\n\nReforçados com partículas\nPartículas Grandes\nAtuam na vestígio do movimento da matriz, mas não podem de modo eficaz movimentar-se devido aos demais dados discordantes. O concreto é um exemplo desse composto, feito de uma matriz de cimento que mistura particles de diferentes tamanhos, como areia e brita.\n\nReforçados por Dispersão\nContém partículas na escala de 0.1 a 250 nm (nanômetros) de diâmetro. Nesse composto, a matriz suprente, maior parte do carga, este, enquanto as partículas impedem o movimento das discordantes, limitando a deformação permanente (plástica). Para esse composto, o exemplo clássico é composto a base de alumínio. Sintético, 41% de óxido de alumínio. Esse composto é utilizado em reatores nucleares.\n\nReforçados com Fibras\nContínuo ou descontínuo (alinhar ou orientar aleatoriamente).\n\nEstrutural\nLaminados\nSão camadas ligadas em conjunto com orientações específicas da disposição das fibras. Na indústria, os laminados compostos são importantes na substituição de metais e exibem excelentes características, como rigidez, resistência mecânica, resistência a elevadas temperaturas em condições de trabalho, além de um desempenho sob fadiga.\n\nPainéis Sanduíche\nSão materiais estratificados de múltiplas camadas contendo um núcleo de baixa densidade entre camadas finas de materiais compostos. Consistem basicamente em duas placas finas de um material resistente intercaladas por um outro material núcleo que geralmente apresenta uma baixa densidade e baixo módulo de elasticidade. Normalmente são utilizadas espumas poliméricas rígidas, madeira balsa e colmeias. As propriedades dos compostos dependem da natureza dos materiais que são utilizados, isto é, das propriedades de fase matriz e de fase de reforço, de geometria da fase dispersa e do grau de ligação entre as interfaces. Nos compostos as funções da matriz são: Absorver as deformaçõe, dar suporte às fibras, partículas ou folhas e conferir resistência mecânica quando submetidas à compressão.\n\nCompostos de Matriz Polimérica\nOs materiais compostos termofluídicos são utilizados resinas em forma de revestentes, que são inseridas no molde e posteriormente curadas.\n\nCompostos de Matriz Cerâmica\nEstes materiais são leves, apresentam boa resistência e dureza. Os compostos cerâmicos são utilizados como fases de reforço: fibras de carbono, fibras de vidro, fibras de carbeto de silício, entre outros.\n\nCompostos de Matriz Metálica\nSão utilizados como matrizes ligas metálicas de baixa densidade à base de alumínio, titânio e magnésio. Nesse tipo de composto, a maior parte dos materiais de reforço empregados é cerâmica, como partículas de alumina, fibras de grafite e filamentos de boro etc.\n\nNos materiais compostos podemos usar os diferentes tipos de fibras que podem ser orgânicas naturais (coco, sisal, bambu) e sintéticas (carbono, aramida, poliamida). ou inorgânicas (metálicas, boro, vidro). Os compostos estruturais mais avançados utilizam-se de fibra de vidro, carbono, grafite, boro e outros materiais orgânicos, resultando em materiais leves que ao mesmo tempo apresentam elevada resistência e dureza. Além dos diferentes tipos de fibras, na fabricação de um material composto vários materiais, como polímeros, metais e não metais, podem ser utilizados como matriz.\n\nAlguns métodos mais comuns de fabricação de compostos:\n\n- Laminação manual ou hand lay-up\nDeve-se cortar o material de reforço do tamanho adequado e colocar as fibras dispostas como leitos ou mantas. As peças cortadas são molhadas e impregnadas no material da matriz e são colocadas sobre a superfície de um molde aberto que é coberto com um gel-coat. A acomodação da manta impregnada é realizada com o auxílio de um rolete, garantindo a distribuição uniforme da matriz e a remoção do ar retido. Terminada essa etapa, o composto é deixado em repouso até a completa secagem da matriz. O tempo de espera para secagem varia de acordo com a espessura do compósito fabricado; quanto maior a quantidade de camadas, mais tempo para secagem.\n\n- Spray-up\nNa técnica de Spray-up, a resina é pulverizada sobre a superfície e preparado do molde por uma pistola especial, mate. projetada. → Pultrusão\nÉ um processo de laminação contínua utilizado principalmente para produção de longos perfis lineares de seção transversal constante. Essa técnica de fabricação é muito semelhante à extrusão, exceto pelo fato de que o material compósito deve ser puxado ao invés de ser empurrado por meio de uma matriz, como acontece na extrusão. Na pultrusão as fibras contínuas são impregnadas pela matriz, em seguida, moldadas e curvadas por um molde pré-aquecido ou um conjunto de fleixas. Uma vez curvado, o material é cortado. Algumas das aplicações típicas dessa técnica são a fabricação de tubulações, tubos, escada e degraus, entre outros.\n→ Molagem por transferência de resina ou RTM (resin transfer molding)\nÉ utilizada na fabricação de itens complexos em grandes dimensões, como banheiras, armários, peças de aeronaves e componentes para automóveis. Nesse processo de fabricação, um conjunto de metades de molde são carregados com material de reforço e, em seguida, fechados em conjunto. A resina é então injetada, sob pressão na cavidade do molde fechado contendo a manta de fibras. O molde preenchido de resina é cortado e após essa etapa as metades do molde são separadas e a peça é removida para corte ou acabamento final.
Envie sua pergunta para a IA e receba a resposta na hora
Recomendado para você
4
Simulado 2 - Química
Química
UMG
11
Introdução a Química
Química
UMG
7
Resumo - Átomo
Química
UMG
5
Momento Enade Química Tecnológica Eniac
Química
UMG
3
Química Geral Experimental Av1 2016 1 Rafaela Estácio
Química
UMG
2
Quimica
Química
UMG
8
Tabela Periódica
Química
UMG
2
Exercicio de Quimica
Química
UMG
1
Prova 1 - Química Geral - 2021-1
Química
UFRJ
2
P3 - Química Geral 2022 1
Química
UFRJ
Texto de pré-visualização
Propriedades, Processamento e desempenho dos materiais metálicos:\n\n• A versatilidade da utilização dos materiais metálicos comprova a grande variedade das propriedades dos mais de 70 metais encontrados na tabela periódica.\n• As principais propriedades exibidas por esses materiais são químicas, mecânicas, elétricas, magnéticas e ópticas.\n\nPropriedade Química\n\n• A propriedade química fundamental dos metais é a habilidade desses elementos se combinarem com outros metais ou elementos não metálicos e formarem um grande número de ligas que melhoram suas propriedades iniciais, para utilizá-las em aplicações específicas. Por exemplo, com a combinação de ferro, níquel e cromo temos uma série de ligas de aço inoxidável que são comumente encontradas.\n\n• Os aços austeníticos são utilizados na construção civil para fins estruturais.\n• Os aços ferríticos são empregados em sistema de exaustão de gases em motores de combustão...\n• Os aços martensíticos são utilizados em áreas de mineração e instrumentos odontológicos. Propriedades Mecânicas\n\n• A grande utilização dos metais também é justificada pelas diversas propriedades mecânicas, possibilitando sua aplicação no mais diversos contextos. Entre as propriedades mecânicas exibidas por esses materiais, podemos citar a resistência e a ductilidade, que permitem o uso desses materiais em máquinas e estruturas.\n\n• Os metais e suas ligas exibem ductilidade, maleabilidade e a capacidade de serem deformados plasticamente (isto é, sem quebra), tornando-os fáceis de moldar em vigas (vigas de aço para a construção), extrusões (esquadrias de alumínio para portas e janelas), moendas, latas de metal e uma variedade de elementos de fixação (pregos e clipes de papel).\n\n• As propriedades mecânicas de um material são aquelas que envolvem uma reação a uma carga aplicada. Elas determinam sua gama de utilidades e estabelecem a vida útil esperada de um material. Essas propriedades também são utilizadas para identificar e classificar o material e as mais comuns, além da resistência e ductilidade, são dureza, resistência ao impacto e resistência à fratura. • As propriedades mecânicas de um material não são constantes e muitas vezes mudam em função de temperatura, taxa de carregamento, ou outras condições. Por exemplo, temperaturas inferiores à temperatura ambiente geralmente causam um aumento das propriedades de resistência das ligas metálicas; enquanto a ductilidade, resistência à ruptura e alongamento, normalmente, diminuem. Temperaturas acima da temperatura ambiente geralmente causam uma diminuição nas propriedades de resistências das ligas metálicas.\n\n• As propriedades mecânicas podem ser avaliadas a partir de ensaios, nos quais são utilizadas as cinco condições de carregamento:\n\n• Tensão: É um tipo de carregamento no qual as duas seções de material em cada lado de um plano tendem a ser separadas ou alongadas.\n• Compressão: É o inverso da carga de tração e envolve a prensagem do material.\n• Flexão: O carregamento por flexão envolve a aplicação de uma carga de modo que cause uma curvatura no material, resultando na compressão de um de seus lados e no estiramento do outro.\n• Cisalhamento: Envolve a aplicação de uma carga paralela a um plano, que faz com que um dos partes adjacentes de um mesmo corpo do material se deslize sobre a outra.\n• Torção: A torção é a aplicação de uma força que causa uma \"força\" no material.\n\nA resistência de metais só pressões (compressões), alongamento (tração) e forças de corte os torna ideais para fins estruturais em edificações, automóveis, quadros de aeronaves, gasodutos, pontes, cabos e alguns equipamentos desportivos. Propriedades Elétricas\n• Outras propriedades importantes dos metais são as elétricas, com destaque para a condutividade. Os metais são excelentes condutores de calor e eletricidade. Em geral, a condutividade desses materiais aumenta com a diminuição da temperatura, de modo que no zero absoluto (-273ºC) a condutividade é infinita; isto é, os metais se tornam supercondutores.\n\nA condutividade\n• A condutividade térmica é aproveitada em radiadores de automóveis e utensílios de cozinha, enquanto a elétrica possibilita que as distribuídas de energia consigam transmitir eletricidade por longas distâncias para fornecer luzes e energia elétrica às cidades mais remotas a partir de estações de geração de eletricidade. Os circuitos em aparelhos domésticos, aparelhos de televisão e computadores dependem, por exemplo, da condutividade elétrica.\n\nA resistividade\n• A resistividade é outra propriedade elétrica muito importante dos materiais metálicos e é oposto da condutividade, essa propriedade avalia o quão fortemente um metal se opõe ao fluxo de corrente elétrica. Esta corrente efetivamente constitui o eletromão e repele o ímã que está sobre a superfície do supercondutor. Propriedades Magnéticas\n• O ferromagnético, por exemplo, é uma propriedade encontrada no ferro e em vários outros metais. Além disso, metais e ligas podem ser magnetizados em um campo elétrico e exibem uma propriedade denominada paramagnetismo. As propriedades magnéticas são empregadas em motores, geradores e sistemas de alto-falantes elétricos para equipamentos de áudio.\n\n• Os metais emitem elétrons quando expostos à radiação (por exemplo, luz) de um curto comprimento de onda ou quando aquecidos a temperaturas suficientemente elevadas. A capacidade de metais, como o chumbo, em absorver a radiação é denominada blindagem, como exemplo, o painel utilizado durante um exame de raios X. Matérias ferrosos\n• Em matérias ferrosos, o principal elemento de liga é o carbono (c), e, de acordo com a quantidade de carbono presente, as ligas ferrosas apresentam propriedades distintas, especialmente quando o teor de carbono é inferior ou superior a 2,14%.\n\nAços\n• Os aços são ligas de Ferro-Carbônio que contêm outros elementos químicos em sua composição, como cromo (Cr), níquel (Ni), molibdênio (Mo), tungstênio (W), entre outros. Nos aços, as propriedades mecânicas são sensíveis ao teor de Carbono, isto é, quanto maior a concentração de carbono mais duro menos dúctil o aço. Dessa forma, os aços são classificados em aços com baixo, médio e alto teor de carbono.\n\nBaixo\n• Os aços com baixo teor de carbono apresentam menos de 0,25% em peso de carbono (0,25%C). São os mais produtivos e, por apresentarem uma baixa concentração de carbono, não respondem eficientemente a tratamentos químicos para o aumento de resistência mecânica, mas isso é possível por meio do trabalho a frio. A microestrutura é basicamente composta por ferrite e perlita, o que faz desses aços relativamente macios, frágeis e com uma excelente ductilidade. Combinada à elevada tenacidade. Assim, esses materiais são facilmente usados e soldados e dentre todos os tipos de aços são os mais baratos de serem produzidos. Os aços e as ligas com baixo teor de carbono são tipicamente aplicados na construção de edifícios, pontes, perfis, estruturas, carcaças e componentes de automóveis, entre outras. Médio\n• Os aços com médio teor de carbono possuem concentração de 0,25 a 0,61% p.c. São mais resistentes e menos dúteis quando comparados aos aços de baixo teor de carbono. Essas aços apresentam baixa temperabilidade e, assim, podem ser tratados termicamente com sucesso em seções muito finas e com elevada taxa de resfriamento. No entanto, a adição de elementos de liga, como níquel, como molibdênio, melhora sua temperabilidade. Entre as aplicações de aços com médio teor de carbono, temos a utilização em vias e rodas ferroviárias, componentes estruturais de elevada resistência, na fabricação de engrenagens e válvulas.\n\nAlto\n• Os aços com alto teor de carbono apresentam concentrações superiores a 0,61% p.c. São mais resistentes e duros, consequentemente, apresentam a ductilidade muito limitada. Eles são tratáveis termicamente e utilizados principalmente em condições endurecidas e revenidas. Além disso, têm elevada resistência ao desgaste e são capazes de manter a aresta de corte afiada. Facas, lâminas de barbear, lâminas de serra, entre outras. A adição de elementos de liga, como Cr, V, Mo, W, rege... com o carbono produzindo carbonetos duros e resistentes ao desgaste. Aço Inoxidável\n• O aço inoxidável é outro tipo de aço que apresenta elevada resistência à corrosão, ou seja, dificulta a formação de ferrugem em virtude da adição de elementos de liga, principalmente, um mínimo de 11,7% de Cr. Os aços inoxidáveis são utilizados em componentes de exaustão automotiva, câmaras de combustão, construções com solda, peças de motores a jato, instrumentos cirúrgicos, vasos de pressão, entre outros.\n\nFerros Fundidos:\n• São ligas com teor superior a 2,47% p.c., no entanto, na prática, os ferros fundidos apresentam entre 3 a 4,5% p.c. As ligas metálicas com esse teor de carbono são facilmente fundidas em temperaturas inferiores às dos aços, o que viabiliza a utilização deste na produção de peças fundidas.\n\nMetais ou Ligas Não Ferrosas\n• São fabricados com facilidade e de forma econômica. Entre eles destacam-se as ligas de alumínio e cobre. Ligas de Cobre\n• São caracterizadas por apresentarem boa resistência à corrosão em diversas atmosferas. Assim como as de alumínio, a maioria dessas ligas são reforçadas por um outro trabalho a frio ou método de solução sólida. O latão (que é uma liga de cobre e zinco) e o bronze (liga de cobre e estanho) são exemplos de ligas de cobre. Entre as principais aplicações destacam-se o uso em bijuterias, moedas, instrumentos musicais, eletrônicos, molas, instrumentos cirúrgicos e odontológicos, radiadores, entre outros.\n\nPropriedades, Processamento e Desempenho dos Materiais: Cerâmicas\n• Exemplos de materiais cerâmicos: Louças, telhas e azulejos. Para produzir liga metálicas, é necessária a utilização de contêineres revestidos por cerâmicas para reter o metal fundido, pois o material cerâmico suporta temperaturas bem acima da temperatura de fusão dos metais.\n\nCerâmicas\nAs cerâmicas são materiais inorgânicos formados por elementos metálicos, por exemplo, o óxido de alumínio, que é composto por átomos de alumínio (metal) e de oxigênio (não-metal). Os materiais cerâmicos são constituídos basicamente por óxidos, carbonetos e nitretos. Além disso, normalmente são quebradiços (frágeis) e utilizados como isoladores térmicos e elétricos. Ligações Atômicas\n\n- Nos materiais cerâmicos, as ligações atômicas podem ser de natureza iônica, covalente ou uma mistura entre esses dois tipos.\n\nEletro negatividade\n\n Diferença de negatividade dos elementos:\n\to Ligações mais iônicas\n\to Diferença de eletro negatividade dos elementos:\n\to Ligações mais covalentes\n\nPorcentual de Caráter iônico (γ.Cl)\n%C1 = 1 - e^(−0,25(XA−XB)^2) × 100\nÉ possível calcular o porcentual de caráter iônico de cada cerâmica, que depende da diferença de eletronegatividade (χn) entre os átomos A e B.\n\nExemplo óxido de alumínio ou alumina\n\n- Apresenta um bom porcentual das ligações (iônicas e covalentes).\n\nAl2O3\n\n- 57% de ligações iônicas,\n- 43% de ligações covalentes.\n\nAs fortes ligações iônicas tornam a alumina um material quimicamente inerte, com grande estabilidade em meios físicos lógicos.\n\nCaráter Iônico\n\n- Compostos cerâmicos com elevado percentual e de caráter iônico.\n\nApresentam estruturas que dependem do tamanho relativo dos íons e do balanço eletrostático.\n\nCaráter Covalente\n\n- Compostos cerâmicos com elevado percentual de caráter covalente.\n\nApresentam estruturas dependentes da direcionalidade das ligações atômicas. As ligações iônicas e covalentes presentes nessa classe de materiais, são mais fortes que as ligações metálicas. Por causa dessa característica, as cerâmicas são frágeis.\n\nPropriedades físicas das cerâmicas\n\n- As propriedades físicas de qualquer cerâmica são conseqüência direta de sua estrutura cristalina e composição química. O óxido de alumínio ou alumina, por exemplo, apresenta estrutura cristalina hexagonal compacta e elevada dureza, resistência à abrasão e compressão. Quando polido, possui excelente acabamento superficial.\n\n- É evidente a relação entre a microestrutura e as propriedades, tais como variações localizadas de densidade, granulometria, tipo de porosidade e a composição de segunda fase, que podem ser correlacionadas com as propriedades das cerâmicas, como a resistência mecânica, dureza, tenacidade, constante dielétrica, densidade e elevados pontos de fusão e ebulição.\n\n- Das cerâmicas, em sua maioria, apresentam comportamento frágil. No entanto, definitivamente não cabe a elas o sinônimo de delicadas. Esses materiais são muito resistentes a altas temperaturas e a ambientes severos. Propriedades mecânicas das cerâmicas\n\n- As propriedades mecânicas das cerâmicas são importantes em materiais estruturais e de construção. Elas incluem elasticidade, resistência à tração, resistência à compressão, resistência à fratura, ductilidade (baixa em materiais quebrados) e dureza.\n\nPropriedades elétricas das cerâmicas\n\n- Os materiais cerâmicos apresentam diversas propriedades elétricas. Com aumento de temperatura, por exemplo, as cerâmicas iônicas que são isolantes a temperatura ambiente, experimentam um aumento do condutividade elétrica, que pode ser maior que a condutividade apresentada por semiconductores. Algumas cerâmicas são semicondutoras, e a maior parte é formada por óxidos de metais de transição, que são semiconductores, como óxido de zinco.\n\n- As cerâmicas semicondutoras. São aplicadas em substâncias de distribuição de energia elétrica e protegem a infraestrutura de relâmpagos, pois apresentam resposta rápida ao disparar uma grande quantidade de energia, são de baixa manutenção e não se degradam.\n\nPiezoelectricidade e piroelectricidade\n\n- A habilidade de alguns cristais de produzir tensão elétrica a partir de uma pressão mecânica é outra propriedade exibida por um grande número de materiais cerâmicos. Trata-se da piezoelectricidade. Os materiais empregam as propriedades da piezoelectricidade utilizando a energia elétrica para criar um movimento mecânico (alimentando o dispositivo, a partir desse movimento, produzem eletricidade, ligando um sinal).\n\nA piezoelectricidade, por sua vez, é habilidade de alguns materiais de produzir temporariamente um potencial elétrico quando aquecidos ou restritos. Esses materiais podem ser utilizados para converter energia térmica em mecânica ou elétrica.\n\nA piezoelectricidade geralmente é mais forte em materiais cerâmicos que também exibem piezoelectricidade, todos os materiais piezoelétricos são do mesmo modo piezoelétricos.\n\nOs materiais cerâmicos são utilizados nas mais diversas aplicações de engenharia em virtude da diversidade das composições básicas e ligações interatômicas, que resultam em diferentes propriedades do material final. Propriedades, processamentos e Desempenho dos materiais Poliméricos e compostos\n\nMateriais Poliméricos\nPodem ser definidos como materiais que possuem várias partes quimicamente ligadas. Os polímeros são compostos orgânicos de elevada massa molecular formados por unidades que se repetem, denominadas monômeros, formando cadeias de longo extensão. Os materiais poliméricos podem ser ocorrência natural, como as proteínas, a celulose e a borracha, ou sintética, como o polietileno (PE).\n\nIndustrialmente, os polímeros são classificados em duas classes primárias: plásticos e elastômeros.\n\nPlásticos\nOs plásticos são resinas orgânicas moldáveis, podem ser de ocorrência natural ou sintética, e o método mais comum de fabricação destes é a moldagem.\n\nApresentam uma ampla gama de propriedades e na maioria dos casos, são de custo relativamente baixo. Entre essas destacam-se: baixa densidade, baixa condutividade térmica e elétrica, boa tenacidade, boa resistência a ácidos, bases e umidade, alta rigidez dielétrica (uso em isolamento elétrico). Esses materiais também apresentam um comportamento tensão-deslocamento semelhante aos metais, que é a capacidade de o material suportar um esforço que tende a alongá-lo até a ruptura. Os polímeros podem ser frágeis, altamente elásticos e plásticos. As magnitudes da tensão de ruptura para os materiais polímericos são menores quando comparados com os metais, no entanto, o alongamento pode ser na ordem de 1000 vezes maior. Essas propriedades alteram drasticamente com a temperatura, indo de um comportamento rígido igual a um vidro a baixa temperatura, ou um comportamento semelhante a borracha em elevadas temperaturas. O aumento da temperatura torna o polímero mais macio e dúctil.\n\nSão classificados, de acordo com suas propriedades mecânicas, estruturas e ligações interatômicas, em: termorrígidos, termoplásticos e termoelásticos.\n\nTermoplástico\nUma vez que o polímero é formado, ele pode ser fundido e reutilizado, isto é, pode ser reciclado e novamente processado com facilidade.\n\nExemplos: Polietileno tereftalato (PET), polipropileno (PP), poliestireno (PS) e policloreto de vinila (PVC). Esses materiais são normalmente fabricados pela aplicação simultânea de calor e pressão. Os termoplásticos são polímeros lineares sem qualquer ligação cruzada na estrutura, no qual longas cadeias moleculares estão ligadas umas às outras por ligações secundárias. Têm a propriedade de aumentar a plasticidade com o aumento da temperatura, que rompe as ligações secundárias entre cadeias moleculares. Outras propriedades mecânicas dos polímeros termoplásticos como fluência, tração, tenacidade são afetadas pelo grau de polimerização. termorrígidos\n- São aqueles que requerem calor e pressão para moldá-los. Eles são produzidos em uma forma, permanentemente e curados ou \"ativados\" por meio de reações químicas, como a reticulação. Os termorrígidos não podem ser refundidos ou reformados em outra forma, isto é, não podem ser reciclados, uma vez que foram moldados e quando são novamente submetidos a elevadas temperaturas, esses polímeros se decompõem. A maiora dos termorrígidos são compostos de longas cadeias que são fortemente reticuladas e/ou ligadas de forma covalente umas às outras para formar estruturas de sede 3-D, um sólido rígido. \n\ntermofixos\n- Em sua maioria, os termofixos são mais duros (elevada resistência mecânica) e mais frágeis, quando comparados aos termoplásticos. Algumas vantagens desses polímeros incluem: elevada estabilidade térmica, dimensional, baixa densidade, boas propriedades de isolamento elétrico e térmico, resistência à deformação e deformação sob carga. \n\nElastômeros\nPopularmente conhecidos como borrachas, são polímeros que em temperatura ambiente, suportam grandes alongamentos sob carga e retornam à condição original quando a carga é liberada. \n\nO processamento dos polímeros envolve a preparação e síntese de matérias-primas derivadas de carvão e de produtos petroleum em substâncias menores por meio da polimerização. Dutas propriedades interessantes dos materiais poliméricos são as viscoelásticas, isto é, a capacidade que ao se deformar, simultaneamente sofrem deformações elásticas e viscosas. Essas propriedades podem ser modificadas utilizando catalisadores que podem formar a chamada memory foam, também conhecida como espuma de memória. (Esse tipo de espuma é muito mais macio a temperatura de pele humana quando comparado a temperatura ambiente. Um exemplo de polímeros viscoelásticos são as, popularmente, conhecidas espumas de NASA). \n\n->Existem diversas técnicas para a fabricação de polímeros e a escolha do processo é muito correto dependendo de alguns fatores, como: o material termoplástico, ou termoendurecível, temperatura, fuso/degradação, estabilidade atmosférica quando esta sendo conformado e a densidade do produto acabado. \n\nPolímeros termoplástico \n- São conformados acima da temperatura de transição vítrea, quando amores, ou acima de temperatura de fusão, quando semiflexíveis. \n\nPolímeros termofixos\n- São conformados em duas etapas, na primeira, prepara-se um polímero líquido de baixa massa molecular que, posteriormente, é curado, isso pode ocorrer pelo aquecimento ou pela adição de catalisadores, posteriormente termofixo e submetido à pressão, moldando-o. \n\nProcessos de Fabricação dos materiais poliméricos: \n• Moldagem por compressão. \nEnvolve uma quantidade apropriada com um pequeno excesso do polímero e de aditivos que são colocados entre as partes \"macho\" e \"fêmea\" do molde já aquecidas. O molde é fechado e o calor e a pressão são aplicados, tornando o polímero viscoso e, consequentemente, preenchendo o molde. O produto final é obtido com uma possível pequena rebarba de material. \n\n• Moldagem por transferência: \nO diferencial da moldagem por compressão na forma como os materiais são introduzidos na cavidade do molde, já que o polímero é, primeiramente, fundido em uma câmara de transferência, aquecida e externa às cavidades do molde no qual será introduzido. Quando o molde está fechado, um êmbolo força o material para o interior das cavidades do molde, no qual o material é curado e moldado. \n\n• Moldagem por Injeção: \nÉ amplamente utilizada na fabricação de termoplásticos, na qual a quantidade correta do material pelletizado é alimentada por uma moega de carregamento para o interior de um cilindro, pelo movimento de um êmbolo ou pistão. \n\nMateriais Completos: \nUm composto geralmente é definido como a combinação de dois ou mais materiais distintos, cada um com suas propriedades específicas que, juntas, criam um novo material com combinações de propriedades não observadas nos materiais isolados. Assim, esses materiais são possíveis por meio de combinação entre metais, cerâmicas e polímeros. Em sua grande maioria, consiste em uma fase de reforço (fase dispersa) composta por partículas, fibras ou folhas envolvidas por uma matriz (fase contínua). Os materiais compostos podem ser classificados como:\n\nReforçados com partículas\nPartículas Grandes\nAtuam na vestígio do movimento da matriz, mas não podem de modo eficaz movimentar-se devido aos demais dados discordantes. O concreto é um exemplo desse composto, feito de uma matriz de cimento que mistura particles de diferentes tamanhos, como areia e brita.\n\nReforçados por Dispersão\nContém partículas na escala de 0.1 a 250 nm (nanômetros) de diâmetro. Nesse composto, a matriz suprente, maior parte do carga, este, enquanto as partículas impedem o movimento das discordantes, limitando a deformação permanente (plástica). Para esse composto, o exemplo clássico é composto a base de alumínio. Sintético, 41% de óxido de alumínio. Esse composto é utilizado em reatores nucleares.\n\nReforçados com Fibras\nContínuo ou descontínuo (alinhar ou orientar aleatoriamente).\n\nEstrutural\nLaminados\nSão camadas ligadas em conjunto com orientações específicas da disposição das fibras. Na indústria, os laminados compostos são importantes na substituição de metais e exibem excelentes características, como rigidez, resistência mecânica, resistência a elevadas temperaturas em condições de trabalho, além de um desempenho sob fadiga.\n\nPainéis Sanduíche\nSão materiais estratificados de múltiplas camadas contendo um núcleo de baixa densidade entre camadas finas de materiais compostos. Consistem basicamente em duas placas finas de um material resistente intercaladas por um outro material núcleo que geralmente apresenta uma baixa densidade e baixo módulo de elasticidade. Normalmente são utilizadas espumas poliméricas rígidas, madeira balsa e colmeias. As propriedades dos compostos dependem da natureza dos materiais que são utilizados, isto é, das propriedades de fase matriz e de fase de reforço, de geometria da fase dispersa e do grau de ligação entre as interfaces. Nos compostos as funções da matriz são: Absorver as deformaçõe, dar suporte às fibras, partículas ou folhas e conferir resistência mecânica quando submetidas à compressão.\n\nCompostos de Matriz Polimérica\nOs materiais compostos termofluídicos são utilizados resinas em forma de revestentes, que são inseridas no molde e posteriormente curadas.\n\nCompostos de Matriz Cerâmica\nEstes materiais são leves, apresentam boa resistência e dureza. Os compostos cerâmicos são utilizados como fases de reforço: fibras de carbono, fibras de vidro, fibras de carbeto de silício, entre outros.\n\nCompostos de Matriz Metálica\nSão utilizados como matrizes ligas metálicas de baixa densidade à base de alumínio, titânio e magnésio. Nesse tipo de composto, a maior parte dos materiais de reforço empregados é cerâmica, como partículas de alumina, fibras de grafite e filamentos de boro etc.\n\nNos materiais compostos podemos usar os diferentes tipos de fibras que podem ser orgânicas naturais (coco, sisal, bambu) e sintéticas (carbono, aramida, poliamida). ou inorgânicas (metálicas, boro, vidro). Os compostos estruturais mais avançados utilizam-se de fibra de vidro, carbono, grafite, boro e outros materiais orgânicos, resultando em materiais leves que ao mesmo tempo apresentam elevada resistência e dureza. Além dos diferentes tipos de fibras, na fabricação de um material composto vários materiais, como polímeros, metais e não metais, podem ser utilizados como matriz.\n\nAlguns métodos mais comuns de fabricação de compostos:\n\n- Laminação manual ou hand lay-up\nDeve-se cortar o material de reforço do tamanho adequado e colocar as fibras dispostas como leitos ou mantas. As peças cortadas são molhadas e impregnadas no material da matriz e são colocadas sobre a superfície de um molde aberto que é coberto com um gel-coat. A acomodação da manta impregnada é realizada com o auxílio de um rolete, garantindo a distribuição uniforme da matriz e a remoção do ar retido. Terminada essa etapa, o composto é deixado em repouso até a completa secagem da matriz. O tempo de espera para secagem varia de acordo com a espessura do compósito fabricado; quanto maior a quantidade de camadas, mais tempo para secagem.\n\n- Spray-up\nNa técnica de Spray-up, a resina é pulverizada sobre a superfície e preparado do molde por uma pistola especial, mate. projetada. → Pultrusão\nÉ um processo de laminação contínua utilizado principalmente para produção de longos perfis lineares de seção transversal constante. Essa técnica de fabricação é muito semelhante à extrusão, exceto pelo fato de que o material compósito deve ser puxado ao invés de ser empurrado por meio de uma matriz, como acontece na extrusão. Na pultrusão as fibras contínuas são impregnadas pela matriz, em seguida, moldadas e curvadas por um molde pré-aquecido ou um conjunto de fleixas. Uma vez curvado, o material é cortado. Algumas das aplicações típicas dessa técnica são a fabricação de tubulações, tubos, escada e degraus, entre outros.\n→ Molagem por transferência de resina ou RTM (resin transfer molding)\nÉ utilizada na fabricação de itens complexos em grandes dimensões, como banheiras, armários, peças de aeronaves e componentes para automóveis. Nesse processo de fabricação, um conjunto de metades de molde são carregados com material de reforço e, em seguida, fechados em conjunto. A resina é então injetada, sob pressão na cavidade do molde fechado contendo a manta de fibras. O molde preenchido de resina é cortado e após essa etapa as metades do molde são separadas e a peça é removida para corte ou acabamento final.