PMT 2100 - Slide Aula 02 - 2008

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(Parte 1 de 4)

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamentode EngenhariaMetalúrgicae de Materiais

PMT 2100 -IntroduçãoàCiênciados MateriaisparaEngenharia 2ºsemestrede 2008 (versão2007)

PMT2100 Introdução àCiência dos Materiais para Engenharia EPUSP -2007

Roteiro da aula

•Sólidos cristalinos e amorfos. • Reticulado cristalino.

• Siste mas cristalinos.

•Índices de Miller: direções e planos cristalográficos.

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

•Alotropia e polimorfismo.

•Materiais monocristalinos e policristalinos.

• Difração de raios- X.

Estrutura dos Sólidos

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

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Estruturas do SiO2 (dióxido de silício ou sílica).

Sólidos cristalinos e amorfos

O 2- - cristalino

- cristalino - a morfo

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Reticulado cristalino

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

•RETICULADO:conjuntode pontos, quepodemcorrespondera átomosougruposde átomos, quese repetemno espaço tridimensional com umadada periodicidade.

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

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Sólido cristalino no qual os átomos são representados por esferas rígidas Reticulado cristalino

Reticulado cristalino

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7 Célula Unitária

Sólido cristalino CFC

Célula unitária representada por esferas rígidas(em escala)

Representação de esfera reduzida da célula unitária. Os círculosrepresentamas posições ocupadas pelos áto mos

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

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

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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 ( α αα α, β ββ βeγ γγ γ).

Esses parâmetros são chamados PARÂMETROS DE REDE.

Parâmetros de rede

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Siste mas cristalinos

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

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10 Reticulados de Bravais

Qualquerreticuladocristalinopodeser descritoporum dos 14 RETICULADOS DE BRAVAIS.

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