15-8 Quais são as características típicas das cerâmicas?

Passo 1

O enunciado pede para listar as características típicas das cerâmicas. Esse é um conteúdo de Ciência e Engenharia dos Materiais, mais especificamente a parte que trata de estruturas cristalinas, ligações químicas e propriedades físicas de materiais cerâmicos. Para resolver, vamos lembrar por que a combinação de ligações iônicas e covalentes em cerâmicas leva a características bem distintas de metais e polímeros.

Passo 2

Primeiro olhar a ligação e a estrutura cristalina. Cerâmicas são geralmente formadas por elementos metálicos e não metálicos unidos por ligações iônicas e/ou covalentes, o que gera uma rede rígida e altamente ordenada. Dessa forma:
  • a forte atração entre íons de cargas opostas inibe a mobilidade de defeitos, tornando-as muito duras;
  • a falta de ligações metálicas livres impede a deformação plástica e resulta em fratura frágil;
  • estruturas cristalinas típicas (como óxido de zircônia, carboneto de silício, nitreto de alumínio) promovem estabilidade em altas temperaturas.

Passo 3

Agora as propriedades mecânicas e térmicas. Devido à sua estrutura rígida:
  • apresentam alta dureza, boa resistência ao desgaste e a compressão;
  • têm baixa tenacidade à fratura, ou seja, são quebradiças;
  • exibem alto ponto de fusão e boa estabilidade dimensional a altas temperaturas;
  • conduzem calor moderadamente bem em alguns casos (p. ex., nitretos) mas, em geral, têm baixa condutividade térmica comparado a metais.

Passo 4

Por fim, as propriedades elétricas e químicas. Graças às ligações iônicas/covalentes:
  • são bons isolantes elétricos (exceto cerâmicas dopadas, como óxidos condutores);
  • exibem excelente resistência à corrosão e à oxidação em ambientes agressivos;
  • têm baixa absorção de umidade e boa estabilidade química em ampla faixa de pH.

Resposta

Em resumo, as características típicas das cerâmicas são:
  • rede cristalina baseada em ligações iônicas e/ou covalentes;
  • elevada dureza e resistência ao desgaste;
  • fratura frágil (baixa tenacidade);
  • alto ponto de fusão e estabilidade térmica;
  • geralmente isolantes elétricos;
  • boa resistência química e à corrosão.

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