Propriedades de Materiais: Ópticas, Mecânicas e Cerâmicas

Propriedades Ópticas da Luz

Metais: Refletem entre 90 e 95% da luz incidente. Absorvem e convertem o restante na forma de calor.

Materiais opacos: Apresentam alto índice de absorção.

Materiais transparentes: Refletem, refratam e polarizam.

Materiais e Propriedades Mecânicas

Ductilidade: Deformação plástica/elástica (apresenta característica quando vai quebrar).

Fragilidade: São matérias duras, mas com baixa resistência; podem quebrar com batidas (Ex: Vidro).

Tenacidade: Boa propriedade para distribuição de carga, não concentra em um único ponto, resistência a choques, pancadas, vibrações, etc.

Elasticidade: Deformam, mas não quebram e retomam a forma anterior.

Plasticidade: Deformam e não retomam a forma anterior.

Maleabilidade: Se permitem moldar à temperatura ambiente.

Friabilidade: Se apresentam quebradiços se moldados à temperatura ambiente.

Dureza: Resistência do material à penetração, deformação plástica permanente; não aceita furo, risco ou perfuração.

Fusibilidade: Propriedade do material para passar à fase líquida.

Fadiga: Cansaço do material; ele se rompe após esforços repetidos.

Desgaste: Material duro vai se desgastando sobre o mole.

Fluência: Deformação com o tempo.

Metais: Propriedades Básicas

• Boa resistência mecânica.
• Dúcteis e Tenazes.
• Bons condutores elétricos e térmicos.

Metais Não Ferrosos

Não são muito resistentes, mas apresentam maior resistência à corrosão. Possuem baixa dureza, alta ductilidade e menor resistência a altas temperaturas do que o aço.

• Cobre: Latão (Zinco) e Bronze (Estanho).
• Alumínio: Ligas leves.

Outras Ligas Não Ferrosas

Metais refratários: Nb, Mo, W, Ta. Possuem altíssimo ponto de fusão (de 2468°C a 3410°C). Ligações atômicas extremamente fortes, alto módulo de Young, resistência e dureza altas. Usados em filamentos de lâmpadas, cadinhos, eletrodos de soldagem, etc.

Superligas: Ligas de Co, Ni ou Fe com Nb, Mo, W, Ta, Cr e Ti. Usados em turbinas de avião. Resistem a atmosferas oxidantes a altas temperaturas.

Vantagens do Aço na Construção Civil

• Fundações: São bastante aliviadas. Estruturas mais leves, vencendo grandes vãos.
• Lajes: As formas se apoiam nas vigas metálicas, que estão niveladas, dispensando o uso de pontaletes, liberando o pavimento para serviços complementares.
• Instalação Elétrica e Hidráulica: Os elementos estruturais já vêm preparados de fábrica com furos para passagem dos dutos.
• Alívio das fundações.
• Redução da área de canteiro de obras.
• Redução do tempo de construção.
• Aumento do espaço útil da construção.
• Qualidade e segurança da obra.
• Flexibilidade.
• Velocidade construtiva de toda a obra, o que resulta no lucro no prédio com Estrutura Metálica igual ou maior que o lucro no prédio convencional.
• Rapidez de fabricação e de montagem, para reduzir o prazo da obra.

Nota: Fluência – deformação com o tempo.

Cerâmica: Propriedades Mecânicas

• Duros e resistentes ao desgaste e corrosão.
• Frágeis – não sofrem deformação plástica.
• Os materiais usados na produção das cerâmicas são abundantes e mais baratos.
• A ligação atômica em cerâmicas é do tipo mista: covalente + iônica.
• Baixo coeficiente de dilatação térmica, baixa condutividade térmica e alta capacidade calorífica.

Exemplos: Cimento, porcelana, vidros refratários.

Processamento Cerâmico

Etapas: Mistura / Moagem / Umidificação / Conformação / Secagem / Queima.

Reações na Queima: Desidratação, calcinação, oxidação e formação de silicatos.

Cristalização

Vidrocerâmicas: Vidros que são submetidos a tratamento térmico.

Abrasivos: Usados para desgastar, polir ou cortar outros materiais que são mais moles.

Cimentos: Reagem com água, apresentam pega e secam – propriedade de aglomerar partes.

Cimento Portland: Argila e matérias que contêm cal, aquecidos a até 1400 °C. O produto final é moído em um pó fino, ao qual é adicionado gesso para retardar seu tempo de pega.

Refratários: Materiais com capacidade de suportar altas temperaturas sem sofrer fusão ou decomposição.

Fases dos Refratários

• Vítrea: Funciona mais ou menos como o cimento na construção civil: age como ligante das fases cristalinas sólidas, da mesma forma como o cimento une as pedras no concreto.
• Cristalina: Pode ser uma ou mais de uma. É o modo como os átomos, moléculas e íons se organizam dentro de um material de maneira fixa, regular e repetitiva.
• Porosa: Aberta (absorção de água e gases) e fechada (isolantes térmicos).