15-10 A deformação plástica por movimentação de discordâncias é fundamental nos metais, porém, não é muito importante para as propriedades de cerâmicas e vidros. Justifique.

Passo 1

O enunciado pergunta por que em metais a deformação plástica se dá principalmente pelo movimento de discordâncias, enquanto em cerâmicas e vidros esse mecanismo não é relevante. O conteúdo envolve mecânica da deformação plástica e estrutura cristalina versus amorfa, além do tipo de ligação química.

Passo 2

Nos metais há ligações metálicas não direcionais e estruturas cristalinas compactas (por exemplo CFC, CFC, HCP) com muitas famílias de planos de escorregamento. Isso faz com que o esforço crítico para mover uma discordância (tensão de Peierls) seja relativamente baixo. Como resultado, ao aplicar uma tensão moderada, discordâncias nucleiam e percorrem longas distâncias, promovendo grande deformação plástica antes da fratura.

Passo 3

Em cerâmicas predominam ligações iônicas ou covalentes muito direcionais. Mover uma discordância nessas redes implica romper arranjos de cargas opostas ou ligações fortemente direcionais, o que requer tensões muito elevadas. Além disso, as poucas famílias de planos de escorregamento disponíveis tornam quase impossível que discordâncias se organizem em grande número. Logo, cerâmicas se comportam de modo essencialmente frágil, sem grande deformação plástica por discordâncias.

Passo 4

Nos vidros não existe ordem cristalina de longo alcance, portanto não há planos de escorregamento definidos nem discordâncias propriamente ditas. Quando se aplica tensão, a rede amorfa de curto alcance só se deforma elasticamente até ocorrer fratura quase instantânea, sem o desenvolvimento de movimentos de discordância.

Resposta

Em metais, ligações não direcionais e várias famílias de planos cristalinos permitem que as discordâncias se movam sob tensões moderadas, gerando deformação plástica acentuada. Em cerâmicas, as ligações iônicas/covalentes são muito fortes e direcionais, e há poucos planos de escorregamento, o que eleva demais a tensão necessária para mobilizar discordâncias, levando à fratura em vez de plasticidade. Em vidros, a falta de estrutura cristalina impede a formação e o movimento de discordâncias, resultando em comportamento puramente elástico até a fratura.

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