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.