03 (INOVA/2012 - Adaptada) Atualmente, encontra-se à disposição, para a utilização no setor industrial, uma expressiva gama de materiais de engenharia, dentre eles as cerâmicas.
A) Os materiais cerâmicos apresentam como principais características:
(A) alta rigidez, elevado ponto de fusão e baixa tenacidade.
(B) alta rigidez, alta condutividade elétrica e extremamente dúcteis.
(C) alta rigidez, baixa condutividade térmica e baixo ponto de fusão.
(D) baixa rigidez, baixa tenacidade e ausência de ductilidade.
(E) baixa rigidez, baixa condutividade elétrica e elevado ponto de fusão.
B) Além disso, os materiais cerâmicos são tipicamente muito duros. Que tipo de aplicação os torna interessante devido a essa característica?

Passo 1

O enunciado trata dos materiais cerâmicos, pedindo em (A) que se identifiquem suas principais características dentre cinco alternativas, e em (B) que se indique uma aplicação aproveitando o fato de serem muito duros. O conteúdo envolve propriedades mecânicas e térmicas de cerâmicas (rigidez, tenacidade, condutividade, ponto de fusão) e aplicações tribológicas (abrasão).

Passo 2

Cerâmicas são materiais inorgânicos, cristalinos ou vítreos, cujos átomos se unem por ligações iônicas e/ou covalentes muito fortes. Isso lhes confere:
– rigidez elevada (alto módulo de Young),
– ponto de fusão alto (devido à energia necessária para romper as ligações),
baixa tenacidade (são frágeis e quebradiças),
– condutividade elétrica geralmente baixa (são isolantes).

Passo 3

Comparando essas propriedades com as alternativas:
– (A) alta rigidez, elevado ponto de fusão e baixa tenacidade → coincide com o que vimos;
– as outras alternativas mencionam ductilidade, condutividade elétrica alta ou baixo ponto de fusão, que não condizem com cerâmicas.

Passo 4

A elevada dureza das cerâmicas as torna ideais em aplicações que exijam alta resistência ao desgaste. Exemplos típicos são abrasivos (rebolos, lixas) e ferramentas de corte (pastilhas ou insertos cerâmicos) que removem material por atrito sem se desgastar rapidamente.

Resposta

A) (A)
B) Aplicações como abrasivos (rebolos e lixas) e ferramentas de corte (pastilhas ou insertos cerâmicos) devido à elevada dureza e resistência ao desgaste.

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