Os Materiais metálicos, cerâmicos e poliméricos

Universidade Federal do Amazonas – UFAM

Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia – ICET

ITE010 – Materiais de Engenharia

Prof. Msc. Cássio Pereira de Paula

E-mail - [e-mail]

Discente: Eliakim Marques – 21603727

ATIVIDADE 02

Observação:

Durante as aulas os alunos poderão ser questionados sobre as perguntas abaixo e as respostas destes questionamentos serão consideradas parte da avaliação.

As questões devem ser respondidas individualmente de maneira que respostas iguais serão anuladas de ambos os alunos.

1. Defina materiais metálicos, cerâmicos e poliméricos?

Metálicos: São substâncias inorgânicas compostas por um ou mais elementos metálicos e podem, também conter elementos não metálicos. Tem uma estrutura cristalina, no qual os átomos estão arranjados de uma maneira ordenada, e em geral são bons condutores térmicos e elétricos.

Polímeros (plásticos): a maioria dos materiais poliméricos consiste de cadeias moleculares orgânicas (carbono) de longa extensão. Estruturalmente, a maioria destes materiais não é cristalina, porem alguns exibem uma mistura de regiões cristalinas e não cristalinas. Devido à natureza da estrutura interna, a maioria dos plásticos conduzem eletricidade e calor de maneira extremante precária, permitindo que os mesmos sejam frequentemente utilizados como isolantes, tendo grande importância na confecção de dispositivos e equipamentos eletrônicos.

Cerâmico: São materiais inorgânicos constituído por materiais metálicos e não-metálicos unidos por meio de ligações químicas, podendo cristalinos, não-cristalinos ou uma mistura de ambos, apresentam alta dureza e resistência mecânica elevada, mesmo em altas temperaturas. Entretanto tais matérias são, normalmente, bastante frágeis.

1. Comente sobre a evolução histórica dos modelos atômicos?

A evolução sobre os modelos atômicos se iniciam no séc. V a.C  com os filósofos gregos Demócrito e Leucipo acreditavam que a matéria era constituída de pequenas partículas indivisíveis a qual denominara de átomos. No entanto, suas ideias não foram bem aceitas pelos filósofos da época e elas foram substituídas por outras, como as ideias de Aristóteles que perduraram por séculos à frente. Onde somente no século XIX que a ideia foi retomada, e  os cientistas agora poderiam testar as suas hipóteses por meio de experimentos e assim comprová-los ou refutar as ideias dos outros cientistas.

1. Modelo de Dalton - em 1805 o Cientista John Dalton formulou as leis das proporções definidas e das proporções múltiplas. Para Dalton, o átomo era esférico, maciço, indivisível, homogêneo e sua massa e seu volume variavam de um elemento químico para outro. Em 1811 Amedeo Avogadro complementou a teoria atômica de Dalton introduzindo o conceito de molécula. Molécula é um grupo de átomos, iguais ou diferentes, que se mantêm unidos e que não podem ser separados sem afetar ou destruir as propriedades das substâncias

1. Modelo de Thomsom - 1883 - Sir William Thomson, Lord Kelvin, fez a primeira estimativa do tamanho do átomos e moléculas (cerca de 10-8cm). O físico inglês passou a trabalhar com a ampola de Crookes, ou seja, um tubo onde gases eram submetidos a voltagens elevadíssimas, produzindo raios catódicos. No entanto, como a natureza da matéria é neutra, uma explicação razoável seria de que haveria uma parte positiva que neutralizaria os elétrons. Com base nesse raciocínio, em 1903, Thomson modificou o modelo de Dalton, pois o átomo não seria maciço nem indivisível, e estabeleceu o seu, que propôs o seguinte: O átomo é uma esfera de carga elétrica, não maciça e encrustada de elétrons (partículas negativa), de modo que sua carga total seja nula. Esse modelo foi compara ao pudim de passas.

1. Modelo de Rutherford - Em 1911, o físico neozelandês Ernest Rutherford realizou um experimento que pode ser visto no texto Átomo de Rutherford, em que ele bombardeou uma finíssima lâmina de ouro com partículas alfa vindas do polônio radioativo. Ele observou que a maioria das partículas atravessava a folha, o que significava que o átomo deveria ter imensos espaços vazios. Algumas partículas eram rebatidas, o que seria explicado se o átomo tivesse um núcleo pequeno e denso e, por fim, algumas partículas alfa sofriam um desvio em sua trajetória, o que significava que o núcleo seria positivo, pois as partículas alfa eram positivas e foram repelidas ao passar perto do núcleo. E com isso foi defendido que: a carga elétrica positiva estavam situados em uma região central, muito pequena. Assim os elétrons girariam em torno desse centro atraídos eletricamente, formando a eletrosfera.

1. Modelo de Rutherford- Bohr - O estudo dos espectros eletromagnéticos dos elementos pelo físico dinamarquês Niels Bohr permitiu adicionar algumas observações ao modelo de Rutherford, por isso, o seu modelo passou a ser conhecido como modelo atômico de Rutherford-Bohr: Só é permitido ao elétron ocupar níveis energéticos nos quais ele se apresenta com valores de energia múltiplos inteiros de um fóton. As ideias sobre o que compõe o átomo continuam progredindo e existem outros modelos atômicos mais modernos. Entretanto, o modelo de Rutherford-Bohr explica a grande maioria dos comportamentos do átomo estudados.

1. Pesquise sobre a introdução dos materiais metálicos no cotidiano do ser humano?

De maneira geral, os materiais metálicos são bastante resistentes às solicitações mecânicas e podem ser conformados nas mais variadas formas. Estes materiais são aplicados em diversos setores da sociedade como: construção civil, utensílios de cozinha, indústria automobilística, aeronáutica, embalagens, eletrônica, implantes ortopédicos, etc. A combinação de propriedades e aplicações dos materiais metálicos os torna essenciais para a sociedade, pois são utilizados desde a Idade dos Metais (aproximadamente 5000 a.C.) até os dias atuais. Denomina-se Idade dos Metais o período que caracteriza o início da fabricação de ferramentas e armas de metal. Nessa época, o ser humano começava a dominar, ainda que de maneira rudimentar, a técnica da fundição. A princípio, utilizavam-se como matéria prima o cobre e o estanho, uma vez que a fusão destes metais é mais fácil quando comparada, por exemplo, à fusão do ferro. Na atualidade ainda são desenvolvidos novos materiais metálicos que se adequem às novas expectativas e necessidades da sociedade moderna. É função do engenheiro de materiais desenvolver novos materiais metálicos como também encontrar meios de aprimorar os já existentes.

...