Materiais cerâmicos

Materiais cerâmicos

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Materiais cerâmicos Prof. Manoel Quirino

Universidade Federal Rural do Semi-Árido

Derivada da palavra grega keramos pote de barro

Materiais Cerâmicos

Cerâmicos – compostos que contém átomos metálicos e não metálicos ligados por ligações iônicas e covalentes dando a maioria das cerâmicas, dureza, resistência à abrasão e estabilidade química.

Com ligações iônicas, a rede consiste em cátions e ânions metálicos tornando a rede muito complexa.

As estruturas cristalinas das cerâmicas com ligações predominantemente iônicas são consideradas como compostas por íons carregados eletricamente;

Os íons são os cátions, metálicos, e os ânions, não- metálicos; Os cátions tendem a ser menores do que os ânions;

O número de coordenação da rede é definido como o número de ânions que cada cátion tem contato e é controlado pelos raios atômicos e pela geometria;

Um dos fatores que influenciam o raio iônico é o n° de vizinhos mais próximos.

Materiais Cerâmicos

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Percentual de Caráter Iônico

Materiais Cerâmicos Materiais Cerâmicos

Materiais Cerâmicos

Cátion Ânion

Raio Iônico (nm)

Raio Iônico (nm)

Os números de coordenação afetam o tipo de estrutura;

Essas estruturas são classificadas pelo número de cátions e ânions presentes em cada rede; Sistema AX – um cátion para cada ânion

Sistema AmXp – para cargas diferentes m≠p Sistema AmBnXp – dois cátions com cargas diferentes

Os vazios intersticiais são ocupados em várias posições:

Posições tetraédricas e octaédricas

Essas estruturas são classificadas pelo número de cátions e ânions presentes em cada rede.

Classificação das Cerâmicas

Posições intersticiais do CFC Estrutura das Cerâmicas

Estrutura das Cerâmicas

Sistema do tipo AX;

Estrutura do NaCl com ânions

Cl- nos vértices e cátions Na+ nos interstícios;

Cada cátion é ligado a 6

ânions, número de coordenação

O FeO, MgO, LiF e o MnS são cerâmicas com estruturas comuns como a do NaCl.

Estrutura das Cerâmicas

Sistema do tipo AX;

Estrutura da blenda de zinco

ZnS com ânions S - nos vértices e cátions Zn + nos interstícios;

Cada cátion é ligado a 4

ânions, número de coordenação

O ZnS, ZnTe e o carbeto de silício forma uma estruturas do tipo blenda de zinco.

Estrutura das Cerâmicas

Sistema do tipo AmXp com cargas diferentes entre os cátions e ânions; Estrutura do fluoreto de cálcio

CaF2 com íons Ca2+ nas posições da rede e os íons F- nos interstícios tetraédricos;

Outros compostos são o ZrO2,

UO2, PuO2 e ThO2; Número de coordenação de 8.

Estrutura das Cerâmicas

Sistema do tipo AmBnXp; Estrutura da perovskita

BaTiO3 e titanato de cálcio

CaTiO3 têm dois cátions com cargas diferentes coexistindo

com único ânion;

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