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ESTRUTURA E PROPRIEDADES DOS MATERIAIS

ESTRUTURAS AMORFAS

Prof. Rubens Caram

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INTRODUÇÃO

Também denominadas de estruturas VÍTREAS tê como características:Arranjos atômicos aleatóriosArranjos sem simetriaArranjos sem ordenação atômica de longo alcance

Estrutura observada em gases, líquidos e em alguns sólidos alotrópicasPor definição: Material tem estrutura amorfa quando o resfriamento a partir do líquido implica em:

Variação contínua de viscosidade, ou, Variação contínua de volume.

Em materiais amorfos:Temp. transição vítrea: não ocorre variação brusca viscosidade

Em materiais cristalinos: Tem. De fusão: aumento repentino da viscosidade

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VISCOSIDADE

Variação da viscosidade com a temperatura para materiais amorfos e cristalinos

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VOLUME ESPECÍFICO

Variação Do volume específico com a temperatura para materiais amorfos e cristalinos

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OCORRÊNCIA - ESTRUTURA AMORFA

Estrutura amorfa é observada principalmente nos vidros:

ÓxidosSilicatosBoratos

Alguns compostos cerâmicos, que em condições normais são amorfos, podem apresentar cristalização

Quartzo

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ESTRUTURA AMORFA - ÓXIDOS

Alta Energia de Ligação: Estrutura VítreaBaixa Energia de Ligação: Estrutura Cristalina

13K2O

20Na2O

33BaO

36PbO

45Ga2O3

89B2O3

90V2O5

106SiO2

108GeO2

ENERGIA DE LIGAÇÃOÓXIDO

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METAIS AMORFOS

Clasificados como “Novos Materiais”Obtidos pela 1a. Vez no Caltec, em 1960

Solidificação rápida da liga Au-25%SiAté esse feito sempre se associou ao metais estruturas cristalinasPesquisas sistemáticas foram iniciadas 1967, quando se obteve estrutura amorfa da liga Fe75P15C10, com propriedades magnéticas interessantes1969: produção de fitas contínuas de metais amorfosPrincipal técnica de produção de metais amorfos: técnica de solidificação rápidaMetais amorfos - obtidos sob resfriamento rápido: 104-108 K/s

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AMORFA X CRISTALINA

Comparação entre características e propriedades de metais tradicionais, vidors tradicionais e metais amorfos

DiversaNão apresentaDiversaPropr. Mag.

Muito BoaMuito BoaPobreResist. Corrosão

BoaBaixaMuito BoaCond. Elet/Térm

OpacaTransparenteOpacaCarac. Óptica

AltaBaixaBaixa/AltaResistência

Muito AltaMuito AltaBaixa/AltaDureza

BoaBaixaBoaTrabalhabilidade

AltaAltaBaixa/AltaLimite Escoam.

MetálicaCovalenteMetálicaLigação

AmorfaAmorfaCristalinaEstrutura

Metais AmorfosVidros Tradic.Metais Tradic.Característica

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PROPRIEDADES

Propriedades mecânicas: exibem alta resistência e baixo custo

Usado como reforço em materiais poliméricosPropiedades químicas: homogeneidade estrutural permite a possibilidade de aplicações onde a corrosão é problemáticaPropriedades elétricas: resistividade superior a de metais cristalinos e constante com a temperatura

Usado como sensor magneto-resistênciaPropriedades Magnética: alta permeabilidade, baixacoercividade e alta resistência elétrica

Magneto Moles

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TRANSFORMADORES

Curva de Histerese

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TRANSFORMADORES

Processo de Produção

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PROCESSOS

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PROCESSOS

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PROCESSOS

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PROCESSOS

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PROCESSOS