4- Compósitos são uma classe de material presente em inúmeros produtos e sua principal característica é a combinação de dois ou mais materiais para aprimorar suas propriedades, sejam elas mecánicas, térmicas ou elétricas). Pensando em melhorar as propriedades elétricas de uma resina acrilica, ou seja, toma-la mais condutora qual elemento teria melhor efeito caso fosse adicionado ? (Considere a mesma quantidade de material).
a) Dióxido de Silicio ou Silica \left(\mathrm{SiO}_{2}\right);
b) Mica, minério com elevada rigidez dielétrica;
c) Serragem ou pó de madeira seca;
d) Grafite em pó;
e) Óxido de Alumínio.

Passo 1

O enunciado trata de compósitos, ou seja, resinas acrílicas reforçadas com um material adicional para alterar suas propriedades. Aqui queremos melhorar a condutividade elétrica da resina, mantendo o mesmo volume de aditivo. O conteúdo envolve seleção de carga para compósitos e o princípio de percolação elétrica.

Passo 2

Para aumentar a condutividade elétrica de um polímero precisamos escolher um enchimento que seja eletricamente condutor e forme uma rede de percolação dentro da matriz. Vamos avaliar cada opção:
  • \mathrm{SiO_2} (sílica): é um isolante cerâmico, resistividade muito alta, não forma caminho condutivo.
  • Mica: também é um material dielétrico, usado em isoladores; não contribui para condutividade.
  • Serragem (pó de madeira): material orgânico, quase totalmente isento de elétrons livres, isolante.
  • Grafite em pó: carbono cristalino com ligações conjugadas, excelente condutor (usado em escovas de motores e grafite escolar). Forma rede de percolação elétrica facilmente.
  • \mathrm{Al_2O_3} (óxido de alumínio): cerâmica isolante de alta rigidez dielétrica.

Passo 3

Somente o grafite em pó é intrinsecamente condutor e, em quantidade suficiente, atinge o limiar de percolação para criar um caminho elétrico contínuo na resina. Logo, o melhor efeito de aumento de condutividade ocorre com grafite em pó.

Resposta

(d) Grafite em pó

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