Os Materiais De Engenharia

Segundo Morris Cohen, materiais são substâncias com propriedades que as tornam leis na construção de máquinas, estruturas, dispositivas e produtos. Os materiais sólidos são classificados em três grupos principais: materiais metálicos, materiais cerâmicos e materiais poliméricos (plásticos). Nas ultimas décadas foi incorporado também o grupo dos materiais compósitos.• Materiais metálicos

Os materiais metálicos, e em particular os aços, ocupam um lugar de destaque devido a sua extensiva utilização. São substâncias inorgânicas compostas por um ou mais elementos metálicos e podem, também, conter elementos não metálicos. Os metais mais tradicionais, tais como cobre, ouro e ferro são conhecidos e utilizados há alguns milênios.

Até o século XX, as únicas propriedades físicas amplamente medidas e relatadas quantativamente na literatura cientifica eram o ponto de fusão densidade, dilatação térmica e calor especificam. Os metais tem uma estrutura cristalina, na qual os átomos estão arranjados de maneira ordenada, por isso, em geral, são bons condutores térmicos e elétricos.

Em 1863/64, a grande revolução estava a caminho: a observação microscopia da microestrutura dos materiais e correlação com suas propriedades. Já em 1895 eram descobertos os raios x. Portanto, a maioria dos elementos químicos foi descoberta nos últimos 250 anos.

• Materiais cerâmicos

Os cerâmicos são materiais inorgânicos constituídos por elementos metálicos e não metálicos unidos por meio de ligações químicas. Estes materiais podem ser cristalinos, não cristalinos ou uma mistura de ambos. A maioria dos cerâmicos apresenta alta dureza e elevada resistência mecânica, mesmo em altas temperaturas. Entretanto, tais materiais são, normalmente, bastante frágeis.

O primeiro material estrutural inorgânico a adquirir propriedades completamente novas foi à argila, como resultado de uma operação intencional realizada por seres humanos. A argila é usualmente plástica após ser suficientemente pulverizada e umedecida e é nesta condição conformada. Após a secagem, ela se torna rígida e adquire alta dureza após a queima em temperaturas elevadas.

A cerâmica vermelha e a cerâmica branca são constituídas principalmente de silicatos hidratados de alumínio. Já os vidros tradicionais são misturas de óxidos e devem ser classificados como materiais cerâmicos.

• Materiais poliméricos

A maioria dos materiais poliméricos consiste de cadeias moleculares orgânicas de longa extensão. Estruturalmente, as maiorias destes materiais não são cristalinas, porém alguns exibem uma mistura de regiões cristalinas e não cristalinas. A resistência mecânica e ductilidade dos materiais poliméricos variam enormemente.

Os polímeros são baseados nos átomos de carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, flúor e em outros elementos não metálicos. São geralmente leves, isolantes elétricos e térmicos, flexíveis e apresenta boa resistência a corrosão e baixa resistência ao calor.

Descoberta em 1905, a baquelita foi à primeira da série dos plásticos sintéticos. A maioria dos polímeros foi descoberta no período entre 1930 e 1950, mas a indústria dos polímeros não chegou a sua maturidade antes dos anos 60.

Existem vários tipos de