(Parte 1 de 3)

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamentode Engenharia Metalúrgicae de Materiais

PMT 2100 -Introduçãoà Ciênciados Materiais para Engenharia 2º semestrede 2007

PMT2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP-2007

Roteiro da aula

•Sólidos cristalinos e amorfos. • Reticulado cristalino.

• Sistemas cristalinos.

•Índices de Miller: direções e planos cristalográficos.

•Estruturas cristalinas de materiais metálicos (CFC, C e HC).

•Alotropia e polimorfismo.

Estrutura dos Sólidos

PMT2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP-2007

Sólidos cristalinos e amorfos

Segundo a distribuição espacial dos átomos, moléculas ou íons,os sólidos podem ser classificados em:

•CRISTALINOS: compostospor átomos, moléculas ou íons arranjados de uma forma periódica em três dimensões. As posições ocupadas seguem uma ordenação que se repete para grandes distâncias atômicas (de longo alcance).

•AMORFOS: compostospor átomos, moléculas ou íons que não apresentam uma ordenação de longo alcance. Podem apresentar ordenação de curto alcance.

Materiais comligaçõescovalentes (que são direcionais) têm mais tendência a formar sólidos amorfos do que materiais com ligações metálicas ou iônicas (que não são direcionais).

PMT2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP-2007

Estruturas do SiO2(dióxido de silício ou sílica).

Sólidos cristalinos e amorfos

- cristalino- amorfo

PMT2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP-2007

Reticulado cristalino

•MODELO DE ESFERAS RÍGIDAS: os átomos ou íons são representados como esferas de diâmetro fixo.

•RETICULADO:conjuntode pontos, que podem corresponder a átomos ou gruposde átomos, quese repetemno espaço tridimensional com uma dada periodicidade.

•CÉLULA UNITÁRIA: agrupamento de átomos representativo de uma determinada estrutura cristalina específica.

PMT2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP-2007

Sólido cristalino no qual os átomos são representados por esferas rígidasReticulado cristalino

Reticulado cristalino

PMT2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP-2007

7 Célula Unitária

Sólido cristalino CFC

Célula unitária representada por esferas rígidas(em escala)

Representação de esfera reduzida da célula unitária. Os círculos representamas posições ocupadas pelos átomos

O conceito de célula unitária é usado para representar a simetria de uma determinada estrutura cristalina.

Qualquer ponto da célula unitária que for transladado de um múltiplo inteiro de PARÂMETROS DE REDEocupará uma posição equivalente em outra célula unitária.

PMT2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP-2007

Geometricamente uma célula unitária pode ser representada por um paralelepípedo.

A geometria da célula unitária é univocamente descrita em termos de seis parâmetros: o comprimento das três arestas do paralelepípedo (a, bec) e os três ângulos entre as arestas ( a, beg). Esses parâmetros são chamados PARÂMETROS DE REDE.

Parâmetrosde rede

PMT2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP-2007

Sistemas cristalinos

Existem somente SETEdiferentes combinações dos parâmetros de rede. Cada uma dessas combinações constitui um SISTEMA CRISTALINO.

PMT2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP-2007

10 Reticulados de Bravais

Qualquer reticulado cristalino podeser descrito porum dos 14 RETICULADOS DE BRAVAIS.

PMT2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP-2007

1 Índices de Miller: direções cristalográficas

•DIREÇÃO CRISTALOGRÁFICA:vetorque une dois pontos da rede cristalina.

•Procedimento para determinação dos índices de Miller de uma direção cristalográfica:

–transladaro “vetor direção” de maneira que ele passe pela origem do sistema de coordenadas.

(Parte 1 de 3)

Comentários