física dos materiais – fmt0502 (4300502) -...
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Fís
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1.6
88
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22
de
jun
ho
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Cerâmicas
Cerâm
icas são
materiais in
orgân
icos e não
-metálicos.
São
form
adas por elem
entos quím
icos metálicos e não
-metálicos, onde
as ligações são
iônicas ou preponderan
temen
te iô
nicas.
Cerâm
icas tradicionais (à
base de argila): lo
uça, p
orcelan
a, tijo
los,
telhas, azulejos, vidros e cerâmicas de altas temperaturas.
Hoje, . . .
. . . Óxidos, nitretos, carbetos e muito m
ais !
(sen
do os óxidos as cerâm
icas m
ais freq
uen
tes)
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cos
cos30
A
AC
AP
r
AO
rr
α=
°=
=+
Cerâmicas
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Estrutura do NaC
l
0,102/0,181
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Estrutura CFC
Com 2 sub-redes
Número de coordenação 6
Outros exemplos: FeO, LiF, MgO, MnS
Cerâmicas
Estrutura do tipo AX
Mesmas estruturas cristalinas dos metais
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Estrutura do CsC
l
0,170/0,181
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Estrutura CS
Com 2 sub-redes
Número de coordenação 8
Cerâmicas
Estrutura do ZnS
Blenda de Zinco
Estrutura CFC
Com 2 sub-redes
Número de coordenação 4
Outros: ZnTe, SiC
Estrutura do tipo AX
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Estrutura do CaF
2
Fluorita
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Estrutura CS
Célula unitária com 8 cubos
Número de coordenação 8(4)
Ânions e cátions co
m cargas diferen
tes
Mesma estrutura do CsC
l
Cerâmicas
Estrutura do tipo A
mXp
Estrutura do BaT
iO3
Titan
ato de bário
Estrutura CFC
Estrutura do tipo A
mB
nXp
Conhecida co
mo Perovskita
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Cálculo de densidade em cerâmicas
Cerâmicas
()
CA
cA
nA
A
VN
ρ+
=∑
∑
número de unidades da fórm
ula
em uma célula unitária
Soma das m
assas atômicas
de cátions e ânions na
unidade da fórm
ula
Volume da célula unitária
e número de Avogadro
Qual a den
sidad
e do NaC
l ?
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Cerâmicas
Materiais baseados no carbono
Diaman
teGrafite
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Fulereno
Grafeno
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Ligações covalentes ! ! !
Cerâmicas
Materiais baseados no carbono
Diaman
teGrafite
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Grafeno
Nan
otubos
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Cerâmicas à
base de silicatos
Vidros
SiO
2cristalino SiO
2não
cristalino (am
orfo)
(quartzo) (vidro)
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cristobalita
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Imperfeições em cerâmicas
Outros m
ecanismos de
compensação de cargas
(para FeO)
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Impurezas (devem ser
semelhantes)
Carga deve se m
anter
neutra no sólido
Defeitos aparecem aos pares
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Diagramas de fases em cerâmicas
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Sistema Al 2O
3–Cr 2O
3Sistema M
gO –
Al 2O
3
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Propriedades m
ecânicas de cerâmicas
Mecanicamente, as cerâmicas são m
uito
rígidas e portanto frágeis !!!
Elas possuem
micro-trincas ou fissu
ras, que
se propag
am facilm
ente.
Em geral as fraturas acontecem in
ternam
ente
aos grãos, ao lo
ngo de planos
cristalográfico
s de alta den
sidad
e atômica.
A presença de umidad
e no m
eio circu
ndan
te é
especialm
ente dan
oso
e potencializa a
propag
ação
das trincas (em um aparen
te
processo de co
rrosão).
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Comportamento tensão-deform
ação
Em geral ensaios de tração são
difíceis de serem aplicados em
cerâmicas (elas não resistem às
garras de fixação).
Ensaios de flexão:
Resistência àflexão ou
resistência àfratura
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Propriedades m
ecânicas de cerâmicas
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Comportamento tensão-deform
ação
Ensaios de flexão:
Inclinação
Lim
ite de ruptura
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Processamento das cerâmicas
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Abrasivos
Prensagem do pó
Sinterização
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Física dos Materiais
Ligações quím
icas
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Polímeros
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Polím
eros ou Macromoléculas
Moléculas de
hidrocarbonetos
Exemplos: E
tileno (C
2H
4) A
cetileno (C
2H
2) B
utano (C4H
10)
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Se
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de
20
10
-Cada átomo de carbono possui 4 elétrons para
fazer ligações covalentes.
-Cada átomo de hidrogênio possui 1 elétron.
-As ligações intramoleculares são covalentes.
HC
CH
−≡
−
Isobutano (C
4H
10)
Isomerismo
Ligações
Sim
ples,
Duplas e
Triplas
Insaturadas
![Page 18: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/18.jpg)
Polím
eros ou Macromoléculas
Moléculas de
hidrocarbonetos
Fís
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is–
FM
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50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Alguns compostos parafínicos C
nH2n
+2
Isobutano
-12,3
Polímero
Mero
Monômero
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Física dos Materiais
Polímeros
Lista de Meros para os Polím
eros mais comuns
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43
00
50
2)
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Se
me
stre
de
20
10
Trifuncional
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Física dos Materiais
Polímeros
Massa m
olecular
Fís
ica
do
s M
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ria
is–
FM
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50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Em geral, no processo de produção
as cadeias poliméricas apresentam
uma grande variedade de tamanhos.
Quantidade de
semelhantes
Massa de
semelhantes
ni
iM
xM
=∑
pi
iM
wM
=∑
nn
Mn
m=
p
p
Mn
m=
Grau de polimerização
Onde m éa massa m
olecu
lar
do m
ero
Massa
s moleculares típicas
~100 g/m
ol
gases ou
líquidos
~1.000 g/m
ol
sólid
os
pastoso
s
>10.000 g/m
ol
sólid
os
(até
vários milhões ! ! !)
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Física dos Materiais
Polímeros
Possíveis estruturas molecu
lares
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
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50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
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stre
de
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Física dos Materiais
Características mecân
icas
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
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50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Lim
ite de elasticidad
e
Lim
ite de resistên
cia
àtração
Dep
endên
cia co
m a
temperatura
Frágeis
Plásticos
Altam
ente elásticos
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Física dos Materiais
Características mecân
icas
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
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Se
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20
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Física dos Materiais
Características mecân
icas
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
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2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Dependência com a temperatura
Polímero amorfo
![Page 25: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/25.jpg)
Física dos Materiais
Características mecân
icas
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Estágios de deform
ação de um
polímero semicristalino
![Page 26: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/26.jpg)
Concentração
Características geo
métricas e esp
aciais das partícu
las da fase dispersa
que podem
influen
ciar nas propried
ades dos co
mpósitos
Tamanho
Form
a
Distribuição
Orientação
Compósitos: Mistura sólida de materiais de classes diferen
tes.
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Compósitos
![Page 27: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/27.jpg)
Classificaç
ão dos co
mpósitos
Compósitos: Mistura sólida de materiais de classes diferen
tes.
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Compósitos Tipos de matrizes (plasticidad
e):
metálicas,
poliméricas e
cerâmicas (pouco
usadas).
![Page 28: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/28.jpg)
Comportam
ento m
ecân
ico dos co
mpósitos
Compósitos: Mistura sólida de materiais de classes diferen
tes.
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Compósitos
![Page 29: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/29.jpg)
Compósitos co
m fibras
Compósitos:
Mistura sólida de materiais de classe
s diferen
tes.
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Orien
tação das fibras:
a)Contínuas e alin
had
as
b)
Desco
ntínuas e alin
had
as
c)Desco
ntínuas e desorien
tadas
Anisotrópico
Isotrópico
![Page 30: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/30.jpg)
Compósitos co
m fibras ou partícu
las
Compósitos:
Mistura sólida de materiais de classe
s diferen
tes.
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Tipos de matrizes (plasticidad
e):
metálicas,
poliméricas e
cerâmicas (pouco
usadas).
Fibras ou Partícu
las (rigidez):
metálicas,
poliméricas e
cerâmicas.
Alta ad
esão entre matriz
e en
xerto
![Page 31: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/31.jpg)
Caracterização dos Materiais
Energia /
Momen
to
Matéria
Propried
ade
a ser
caracterizad
a
Fótons
Íons
Átomos
Elétrons
Neu
trons
Prótons
Fótons
Íons
Átomos
Elétrons
Neu
trons
Prótons
Energia /
Momen
to
Matéria
0,1Å
(20kV)
![Page 32: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/32.jpg)
Caracterização dos Materiais
Feixe de elétrons
MicroscopiaEletrônicade Varredura
e de Transmissão
![Page 33: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/33.jpg)
Caracterização dos Materiais
Feixe de elétrons
Espessura
necessáriapara
absorver99% daradiaçãoincidente
Microscopia
Eletrônicade Varredura
e de Transmissão
![Page 34: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/34.jpg)
Caracterização dos Materiais
Feixe de elétrons
Microscopia
Eletrônicade Varredura
![Page 35: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/35.jpg)
Caracterização dos Materiais
Feixe de elétrons
Microscopia
Eletrônicade Varredura
e de Transmissão
Imagem
de altaresolução
com elétronsretro-
espalhadose secundários
para
nanopartículasde Pt em
um suportede grafite.
![Page 36: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/36.jpg)
Caracterização dos Materiais
Feixe de elétrons
Microscopia
Eletrônicade Varredura
![Page 37: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/37.jpg)
Caracterização dos Materiais
Feixe de elétrons
Microscopia
Eletrônicade Transmissão
Form
ação
da
imagem
em
TE
M
![Page 38: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/38.jpg)
Caracterização dos Materiais
Feixe de elétrons
Microscopia
Eletrônicade Transmissão
Ato
mic
-resolu
tion e
lectr
on
mic
rogra
ph o
f A
l [0
01]
with
mis
fit
accom
modatio
n b
y e
dg
e
dis
locations (
arr
ow
ed).
Each s
pot
corr
espo
nds t
o p
roje
ctio
n
of
indiv
idua
l A
l ato
mic
colu
mn [
82].
![Page 39: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/39.jpg)
Caracterização dos Materiais
Feixe de elétrons
Microscopia
Eletrônicade Transmissão
![Page 40: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/40.jpg)
Caracterização dos Materiais
Diagrama de energias de
átomos isolados
![Page 41: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/41.jpg)
Caracterização dos Materiais
Diagrama de energias de
sistemas m
oleculares
Modos extensionais e torcionais
![Page 42: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/42.jpg)
Caracterização dos Materiais
Absorção de radiação
eletromagnética por um átomo
Espalhamento Raman e
Rayleigh
![Page 43: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/43.jpg)
Caracterização dos Materiais
Raios X
Cromo-niquel sobre
prata-cobre
difração
fluorescência
30
35
40
45
0
50
00
100
00
150
00
200
00
250
00
300
00
350
00
FeP
t(11
1)
2θ
= 4
0.9
5o
Pt(
11
1)
2θ
= 3
9.8
5o
Fe
0.4
4P
t 0.5
6/P
t/S
iO2
Intensity (a.u.)
2θ
(de
gre
e)
![Page 44: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/44.jpg)
Caracterização dos Materiais
Íons
RBS (Rutherford Back-Scattering Analysis)
200
250
300
350
400
Channel
05
10
15
20
NormalizedYield
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
Energy(MeV)
Em geral, usa-se feixe de
partículas alfa ou
protons
-Colisões elásticas
determ
inam a m
assa
atômica que provo
cou o
espalhamento dos íons
PIXE (particle-induced X-ray Emission)
![Page 45: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/45.jpg)
Caracterização dos Materiais
Íons
SIM
S (Secondary Ions M
ass Spectrometry Analysis)
Fonte
de íons
Esquemageraldo SIM
S
Perm
ite a análise composicional
em profundidade, com resolução
lateral de ~10 m
icrons e
sensibilidade composicional de
“partes por milhão (~0,1 ppm)”
![Page 46: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/46.jpg)
Caracterização dos Materiais
Íons
Em geral, íons são m
ais utilizados
para produzir alterações estruturais
ou m
orfológicas nos m
ateriais
(por exemplo: dopagem de
semicondutores, endurecim
ento de
metais, F
eixe de Ío
ns Focalizados
(FIB), . . . )
![Page 47: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/47.jpg)
Propried
ades Elétricas
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Metais
Isolantes e Sem
icondutores
Estrutura de ban
das em sólidos
![Page 48: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/48.jpg)
Propried
ades Elétricas
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Mobilidad
e eletrônica (µ µµµ)
Condutividad
e
ae
vE
µ=
en
eσ
µ=
Para metais:
ti
dρ
ρρ
ρ=
++
Termos co
rresp
onden
tes à
efeitos térm
icos, de im
purezas e
de deform
ações
![Page 49: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/49.jpg)
Sem
icondutores
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Condutividad
e intrínsica
eb
ne
pe
σµ
µ=
+
Por elétrons e buraco
s
![Page 50: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/50.jpg)
Sem
icondutores extrínsico
s
Tipo n
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Condutividad
e
eb
ne
pe
σµ
µ=
+
Por elétrons e buraco
s
![Page 51: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/51.jpg)
Sem
icondutores extrínsico
s
Tipo p
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Condutividad
e
eb
ne
pe
σµ
µ=
+
Por elétrons e buraco
s
![Page 52: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/52.jpg)
Sem
icondutores extrínsico
s
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Condutividad
e
eb
ne
pe
σµ
µ=
+
Por elétrons e buraco
s
![Page 53: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/53.jpg)
Condução elétrica
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Cerâmicas iônicas
Onde: D é
o coeficiente de difusão e
n é
a valência
tota
le
ion
σσ
σ=
+
ii
ion
neD KT
µ=
Mobilidade iônica
Porém, mesmo em altas
temperaturas, as
cerâmicas iônicas
perman
ecem
iso
lantes
Polímeros,
Em geral são
mau
s co
ndutores elétrico
s
Polímeros co
ndutores
São
polím
eros especiais que
apresentam condutividad
e próxima a
dos metais (~10
7(Ω ΩΩΩ.m
)-1).
Exemplos: poliacetilen
o, p
olipirol,
polip
arfenilen
o e polian
ilina, com
dopag
em de im
purezas ap
ropriad
as.
Podem
ser dos tipos p ou n.
Van
tagen
s: baixa den
sidad
e,
flexibilidad
e e facilidad
e de
produção.
![Page 54: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/54.jpg)
Dielétricos
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
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Se
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de
20
10
São
iso
lantes que exibem
estruturas co
m dipolos
elétrico
s (atômicos ou
molecu
lares).
São
usados em
cap
acitores.
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Efeito Hall
Fís
ica
do
s M
ate
ria
is–
FM
T0
50
2 (
43
00
50
2)
1º
Se
me
stre
de
20
10
Efeito Hall é
o fenômeno onde um
campo m
agnético aplicado
perpendicularm
ente à
direção de
movimento de uma partícula
carregada exerce sobre a partícula
uma força perpendicular tanto ao
campo m
agnético como à
direção do
movimento.
Para elétrons
+V
-V-V
+V
Para buraco
s
qE
qvB
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Do equilíbrio entre as forças elétrica e
mag
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![Page 56: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/56.jpg)
Propried
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agnéticas
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L =
mvr
R
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Propried
ades M
agnéticas
Fís
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spin
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spin
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eléétr
on!
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!
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Nes
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esm
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bit
al m
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Liga
Liga
çção
dup
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dup
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Liga
Liga
çção
sim
ples
ão s
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Prin
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ener
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gia
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acro
scm
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Comportamen
tos mag
néticos
![Page 61: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/61.jpg)
Comportamen
tos mag
néticos
Exemplos :
oxigênio, sódio, sais de ferro e
de níquel, alumínio, silício.
![Page 62: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/62.jpg)
Comportamen
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ico.
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![Page 65: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/65.jpg)
![Page 66: Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) - plato.ifplato.if.usp.br/~fmt0502n/FMT0502_AulaExerc3.pdf · Física dos Materiais – FMT0502 (4300502) ... 1ºSemestrede Lista de Meros](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020318/5c5bb4e509d3f23b368c2c5e/html5/thumbnails/66.jpg)
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ínio
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Dom
Dom
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nio
Pare
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Pare
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Est
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Out
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tipo
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smo
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De
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nd
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cia
do
ta
ma
nh
o
Superparamagneto
Monodomínio
Multidomínios
Partículas monodomínioe superparamagnéticastêm tamanhos menores
que micrometros, na faixa de menos que 500 nm. Por isso são chamadas
de nanopartículasmagnéticas.
O limite entre multidomínioe monodomíniodepende do mineral magnético.