1. Explique a importância dos plásticos no contexto dos materiais da atualidadeOs plásticos constituem a maior parte dos objetos do nosso cotidiano. Por ser um material impermeável, maleável, duráveis e com relação custo/beneficio está mais presente no dia-a-dia e em todos os setores da economia. Os plásticos estão presentes em tudo do ser humano. Ex.: PVC – para tubulações

2. Por que os polímeros apresentam menor densidade que os metais e maior ductilidade que os materiais cerâmicos? Os polímeros apresentam menor densidade que os metais devido ao espaçamento entre as macromoléculas. Os metais, geralmente apresentam ordenação cristalina simples, com alto nível de aglutinação atômica (o que implica alta densidade). Mais dúcteis que os materiais cerâmicos, uma vez que os materiais cerâmicos possuem ligações iônicas que são mais frágeis e os polimeros covalentes que são mais dúcteis de se romper, uma vez que as ligações são direcionais.

3. Explique o que são defeitos pontuais e lineares e como estes afetam as propriedades dos materiais. Exemplifique.- Defeitos pontuais são defeitos que ocorrem somente em torno de um único ponto do reticulo cristalino. Muitos defeitos pontuais, especialmente em cristais iônicos, são chamados centros: por exemplo, uma vacância em muitos sólidos iônicos é chamada um centro de luminescência, um centro de cor.

- Defeitos lineares são irregularidades no cristal de forma ordenada, onde cada átomo tem um numero de coordenação diferente, devido as vibrações. Fronteira entre duas regiões cristalinas perfeitas, porém desajustadas entre si. Descrita como um plano extra de átomos na estrutura que provoca um deslocamento de um plano de átomos.Enquanto os defeitos pontuais são imperfeições são associados à agitação térmica, os defeitos lineares são associados à deformação mecânica.

4. Explique como os materiais cerâmicos podem fazer ligações iônicas e covalentes, e como isto influencia nas suas propriedades, comparando-os com outra classe de materiais como os metais, por exemplo.Depende do grau de direção das ligações. Maior a eletronegatividade entre os compostos, a ligação iônica terá caráter iônico. O caráter mais iônico indica que o material será mais frágil e a mais covalente mais resistência mecânica e alta TF.

5. Como o tamanho entre ânions e cátions define o numero de coordenação dos compostos cerâmicos?

6. Qual a diferença entre os defeitos nos materiais cerâmicos e metálicos?Ambos possuem defeitos intersticiais ou lacunas, mas como as cerâmicas contem íons de pelo menos dois tipos diferentes, podem ocorrer defeitos para cada espécie de íon.

7. Por que as cerâmicas apresentam ruptura frágil? Explique sob o aspecto da microestrutura.Devido à existência de planos de deslizamento independentes, ligações iônicas e/ou covalentes e ordem a longa distancia, os cerâmicos são materiais duros e frágeis com pouca tenacidade e ductilidade, sendo a ruptura o mecanismo mais comum para a maioria dos materiais cerâmicos.

8. Qual é a importância dos defeitos nos sólidos metálicos? Dê três exemplos de defeitos.A gravidade do defeito nos sólidos metálicos, irá depender da sua utilização, contudo todo defeito irá gerar prejuízos consideráveis, por exemplo, metais com fins estruturais que apresentem defeitos, estes poderão levar ao rompimento de uma estrutura, já que desde vazios, impurezas ou até pequenas fissuras iram reduzir a resistência da peça. Já por exemplo em fios de cobre, com utilização em fiações elétricas, os defeitos já citados irão gerar uma redução na sua capacidade de transporte de carga e elevação na sua temperatura de trabalho, podendo gerar com isso um curto. Contudo, vamos tomar as cercas de fazendas como exemplo, metais aplicados nesta finalidade não apresentaram significativas perdas caso nos mesmos existam vazios ou impurezas, mas devemos ter em mente que isso pode gerar uma diminuição na sua vida útil, porém ainda assim este material seria capaz de exercer sua função.

9. Defina biomateriais, suas principais propriedades e três aplicações.Biomateriais são materiais artificiais desenvolvidos para uso em áreas de saúde como finalidade de substituir a matéria viva cuja função foi perdida Inclui qualquer substancia sintética ou natural que pode ser usada como tratamento para substituição sintética ou natural que pode ser usada como tratamento para substituição total ou parcial de qualquer tecido, órgão ou organismo. Dentre as características essenciais desses materiais estão a biocompatibilidade com o tecido, atoxidade, pouco peso e baixo custo. Os mais requisitados no mercado atual são os polímeros e os cerâmicos, pois podem tanto substituir o tecido vivo sem função como também estimular o crescimento de um novo tecido. Ex: Próteses, lentes de contato e marcapasso, cateteres próteses de quadril, joelho e ombro, parafusos bioabsorviveis.

10. Explique como a evolução da microscopia auxiliou o homem a melhor utilizar os materiais.A microscopia permite conhecer a estrutura detalhada dos materiais, e a partir daí o estudo das propriedades e na utilização de formas corretas. Na identificação precisa de agentes contaminantes em aguas, tratamento efetivo de efluentes, identificação de áreas contaminadas.

11. Explique como as propriedades dos materiais listadas influenciam a utilização de alguns materiais e dê dois exemplos de materiais para cada item:- densidadeA densidade irá influenciar diretamente no peso e na porosidade do material, logo materiais muito densos não seriam indicados para construção de aviões, por exemplo, uma vez que estes poderiam ficar muito pesados para voar, porem materiais com densidade muito baixa não seriam indicados para isolantes térmicos, por exemplo, já que o calor encontraria facilidade em passar por um material mais poroso.

- ponto de fusãoO ponto de fusão pode permitir ou não a utilização de materiais em algumas situações, por exemplo, em naves espaciais os materiais empregados na fuselagem deve ter alto ponto de fusão, uma vez que esta será submetida a altas temperaturas e com isso o material deverá suportar a mesma. Outro caso do ponto de fusão pode ser vivenciado em nossas casas, por exemplo, o material escolhido para compor uma panela deve apresentar um ponto de fusão superior a temperatura máxima que o forno irá aplicar, caso contrário seria impossível cozinhar utilizando essas panelas.- resistência à traçãoResistencia a tração, esta irá influenciar na utilização dos materiais para fins estruturais, por exemplo, o concreto apresenta uma baixa resistência a tração, logo este não é indicado para esta aplicação, sendo utilizado neste sentido o aço, já que este apresenta uma boa resistência a tração, para isso constituindo, por exemplo, a armadura de uma viga. Caso utilizássemos o concreto na tração de peças maiores, certamente esta iria romper.- resistência à compressãoÉ o resultado da aplicação de uma força de compressão a um material, resultando em uma redução em seu volume, ou, como tratado em resistência dos materiais e engenharia, uma redução de uma de suas dimensões, axial com a atuação da força, e um aumento da seção transversal a este mesmo eixo, quando a deformação da peça nesta direção é permitida, pois deve-se considerar que teoricamente, neste caso, seu volume mantenha-se constante. Um exemplo característico de objeto submetido a esforços de compressão são as colunas dos prédios, que recebem, com a mesma direção de seu eixo, as cargas acima delas, outro exemplo é o concreto.

12. Considerando os seguintes compostos cerâmicos, explique por que o caráter das ligações deles é mais iônico ou mais covalente.- Al2O3 – 63% iônico – eletronegatividades 1,5 e 3,5 respectivamente- ZnS – 18% iônico – eletronegatividades 1,6 e 2,5 respectivamente

13. Explique o que é polimorfismo e cite três diferentes formas que o carbono pode apresentar.É a habilidade de um sólido ter mais de uma estrutura cristalina. Devido a terem estrutura cristalina diferente, os minerais polimorfos apresentam propriedades físicas diferentes que os permitem distinguir, já que a análise química não os distingue. É particularmente evidente a alteração da estabilidade, havendo, para determinadas condições, formas mais estáveis do que outras. Diamante, Grafite, Fulereno.

14. Por que os metais não ferrosos continuam a ser utilizados mesmo existindo o aço com melhores propriedades mecânicas? Explique dois casos onde 2 metais não ferrosos são usados com vantagem sobre o aço e por queDe fato o aço apresenta propriedades mecânicas superiores aos demais metais, contudo os metais não são utilizados apenas com base nas suas propriedades mecânicas, o alumínio, por exemplo, é vastamente utilizado por seu aspecto, sua baixa densidade e pelo fato deste não sofrer o processo de oxidação como outros metais. Outro exemplo a ser citado é o cobre, que apresenta um melhor desempenho como condutor elétrico e térmico que o aço, logo sendo utilizado neste sentido em preterimento do aço.