Guia Completo de Materiais: Tipos, Características e Aplicações

Materiais Metálicos

São materiais inorgânicos formados por elementos metálicos da tabela periódica. A ligação química que predomina nos metais é do tipo metálica. Em decorrência do tipo de ligação química, os metais possuem:

• elevada condutividade elétrica e térmica; e
• plasticidade a frio: capacidade de sofrer deformação permanente (ou plástica) sem se romper.

Plasticidade

Capacidade de sofrer deformação permanente (deformação plástica).

Metal Puro

Apenas um elemento químico com ligação química do tipo metálica entre os átomos.
Ex: Al, Cu, Fe, W, Ni, Co, Sn, Zn, Au, Ag...

Liga Metálica

Formada por mais de um elemento químico.
Ex: bronze (Cu + Sn), latão (Cu + Zn), duralumínio (Al + 4,5%Cu + 0,5Mg), aço ao carbono (Fe + C), aço liga (Fe + C + outros elementos), etc.

Na liga metálica temos:

• Matriz: o elemento químico presente em maior quantidade.
• Elemento de liga: o elemento presente em menor quantidade.

Características dos Metais

• Resistentes e deformáveis
• Boa ductilidade
• Alta condutividade elétrica e térmica
• Não transparente sob luz visível
• Superfície brilhante

Materiais Cerâmicos

São materiais inorgânicos nos quais predominam as ligações químicas do tipo iônica ou covalente.
Em decorrência do tipo de ligação química, os materiais cerâmicos:

• não conduzem eletricidade e conduzem muito mal o calor;
• são frágeis e não suportam deformação plástica (não possuem plasticidade);
• são duros e resistentes à corrosão e ao calor.

Exemplos:

• Compostos simples (óxidos, carbonetos, nitretos, boretos, etc.): ligação iônica
• Compostos mistos (óxidos mistos, carbonetos e nitretos mistos, carbonitretos, etc.): ligação iônica
• Diamante: ligação covalente
• Vidros cerâmicos: ligação iônica
• pisos, azulejos, louça, vasos sanitários, telhas, tijolos.

Características dos Materiais Cerâmicos:

• Alta resistência mecânica e baixa ductilidade
• Alta estabilidade química e térmica
• Bons isolantes térmico e elétrico
• Alta dureza e baixo coeficiente de expansão

Polímeros

A palavra polímero origina-se do grego poli (muitos) e mero (unidade de repetição). Assim, um polímero é uma macromolécula composta por muitas unidades de repetição (dezenas de milhares) denominadas meros, ligados por ligação covalente.

Características dos Polímeros:

• São isolantes elétricos e maus condutores térmicos;
• Possuem elevada resistência à corrosão e baixa densidade;
• Sua resistência mecânica é menor que a dos metais e das cerâmicas;
• Possuem baixa temperatura de processamento (tipicamente entre 200 a 400 °C);
• Possuem ampla possibilidade de formulação (misturar pigmentos e cargas de partículas e fibras, formando compósitos, etc.)

Exemplos de materiais poliméricos naturais:

• cabelo, peles, cifres de animais, etc.

Exemplos de materiais poliméricos sintéticos:

• polietileno, polipropileno, nylon, acrílico, teflon, polyester, PVC, etc.

Compósitos

Os materiais compósitos ou conjugados são obtidos pela junção ou reunião de materiais quimicamente distintos e não solúveis entre si:

• misturas de componentes de grupos básicos distintos; ou
• misturas de componentes do mesmo grupo básico, mas insolúveis entre si.