Relatório - Materiais

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC

BACHARELADO EM CIÊNCIA & TECNOLOGIA

BRUNA VENANCIO

CAROLINE RAMALHO

LUIZA LANDI

MARJORIE ALVEZ

MILENA AGUIRRE

VANESSA SANTOS

RELATÓRIO I DE MATERIAIS E SUAS PROPRIEDADES

ANÁLISE DE DIFRAÇÃO DE RAIOS X – LEI DE BRAGG

PROFa. DRa. CHRISTIANE RIBEIRO

SÃO BERNARDO DO CAMPO

2017

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        3

2.        OBJETIVO        4

3.        METODOLOGIA E RESULTADOS        5

4.        RESULTADOS        7

5.        CONCLUSÃO        9

REFERENCIAS        10

1. INTRODUÇÃO

O raio X foi descoberto pelo físico alemão Wilhelm Konrad Röentgen no final do século 19 enquanto ele trabalha com raios catódicos e percebeu que a folha de papel tratada com platinocianeto de bário emitia luz.

O raio X é uma forma de radiação eletromagnética que possui um pequeno comprimento de onda, menor que a radiação ultravioleta e contém também uma alta energia. Os raios podem ser gerados através de feixes de elétrons acelerados contra um alvo metálico, no qual a análise de sua difração (interferência construtiva) é muito importante para a compreensão dos arranjos atômicos e moleculares nos sólidos, sendo utilizada como principal ferramenta de investigação sobre a estrutura cristalina dos materiais.  

A análise da difração dos raios X é amplamente utilizada para identificar também os compostos de forma tanto qualitativa como quantitativa, determinar tensões, tamanho dos cristais, parâmetros de rede e orientação dos cristais. A análise é aplicada juntamente com a Lei de Bragg e com isso é possível determinar e explicar as propriedades da estrutura dos materiais cristalinos.

A forte interação da Engenharia de Materiais e da Ciência com outras especialidades possibilitou sua aplicação em inúmeras áreas, principalmente na extensa área de engenharia, em que saber as propriedades de certos materiais é de grande importância

1. OBJETIVO  

A primeira aula prática de Materiais e Suas Propriedades tem como objetivo:

- Compreender os princípios envolvidos na análise de difração de raios X para a identificação dos materiais de engenharia com base em sua estrutura cristalina;
- Analisar um difratograma de raios X;

- Compreender o princípio de funcionamento de um difratômetro de raios X;

- Aplicar os conceitos da análise de difração de raios X.

1. METODOLOGIA E RESULTADOS

Através dos dados recebidos do difratograma de raios X, é capaz de descobrir qual o material correspondente aos dados. Para isso, é necessário normalizar os picos de intensidade plotando o gráfico do excel que relaciona a intensidade pelo ângulo de incidência do comprimento de onda do Molibdênio. O comprimento de onda é facilmente achado em livros e corresponde a  λ = 0,071073 nm.

Posteriormente foi feito os cálculos do seno do ângulo e o quadrado do seno, utilizando os ângulos nos quais estão os picos de intensidade normalizados. Porém o ângulo dado no difratograma é 2θ, logo, deve-se dividir o ângulo por 2 para receber o θ.

Dessa forma, já é possível obter o valor da distância interplanar d usando a Lei de Bragg. 2*d*sen(θ) = n* λ  → d = λ/(2* sen(θ)), onde θ é o ângulo de incidência para cada pico de intensidade, n=1 e λ = 0,071073 nm.

Após isso, para descobrir qual estrutura cristalina tem o sólido em questão, é de suma importância utilizar o método de checagem de valores, utilizando assim os índices de Miller para cada pico gerado no gráfico. As três possíveis estruturas cristalinas são: cúbica simples com S= {1,2,3,4,5,6...); cúbica de corpo centrado com S= {2,4,6,8,10...} e cúbica de face centrada com S= {3,4,8,11,12,...}. Com os índices de Miller colocados, foi atribuído os valores de h, k e l. Logo após, foi feito o calculo de √(h²+k²+l²).

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