Pesquise aplicações de metais em que as propriedades elétricas são relevantes e reflita para cada caso sobre a composição, temperatura de fusão e microestrutura.

Passo 1

O enunciado pede para listar aplicações de metais nas quais as propriedades elétricas são cruciais e, para cada caso, discutir brevemente a composição do metal ou liga, sua temperatura de fusão e aspectos relevantes da microestrutura. Vamos abordar cinco exemplos típicos.

Passo 2

Aplicação: fiação elétrica (condutores de energia)
Composição: cobre quase puro >99{,}9\% de Cu)
Temperatura de fusão: \;1084{,}6\,^\circ\mathrm{C}
Microestrutura: cobre puro cristaliza em rede cúbica de faces centradas (fcc). Grãos grandes minimizam contorno de grão, reduzindo a dispersão de elétrons e garantindo baixa resistividade ( \sim1{,}7\times10^{-8}\,\Omega\!\cdot\!m.

Passo 3

Aplicação: barramentos e linhas aéreas (condutores de grande seção)
Composição: alumínio comercial ou ligas Al–Si–Mg (cerca de 99\% de Al mais elementos de liga)
Temperatura de fusão: \;660\,^\circ\mathrm{C}
Microestrutura: alumínio fcc com precipitados finos de silício e magnésio (no caso de ligas tipo 6061). Esses precipitados fortalecem mecanicamente sem degradar muito a condutividade \sim2,7\times10^{-8}\,\Omega\!\cdot\!m.

Passo 4

Aplicação: filamentos de lâmpadas incandescentes e tubos de vácuo
Composição: tungstênio praticamente puro ( >99{,}9\% de W)
Temperatura de fusão: \;3422\,^\circ\mathrm{C}
Microestrutura: tungstênio cristaliza em rede cúbica de corpo centrado (bcc). Os grãos finos e trabalho a frio com tratamentos a altas temperaturas controlam a recristalização, conferindo resistência mecânica e alta resistividade térmica elétrica estável em altas temperaturas.

Passo 5

Aplicação: elementos de resistência elétrica (resistores de aquecimento)
Composição: ligas nicromo (cerca de 80\% Ni, 20\% Cr)
Temperatura de fusão: \;\sim1400\,^\circ\mathrm{C}
Microestrutura: solução sólida Ni–Cr com fase única bcc ou fcc (dependendo da proporção). A presença de Cr dispersa elétrons, aumentando a resistividade \sim1{,}1\times10^{-6}\,\Omega\!\cdot\!m e conferindo estabilidade em altas temperaturas sem oxidação rápida.

Passo 6

Aplicação: contatos elétricos e soldas sem chumbo
Composição: prata para contatos >99{,}9\% Ag) e ligas Sn–Ag–Cu para solda
Temperatura de fusão: Ag: \;961{,}8\,^\circ\mathrm{C}, solda Sn–Ag–Cu: \sim217\,^\circ\mathrm{C}
Microestrutura: prata fcc com grãos equiaxiais que garantem excelente condutividade ( \sim1,6\times10^{-8}\,\Omega\!\cdot\!m. Na solda, microestrutura eutética de \beta-Sn e precipitados Ag _3Sn/Cu _6Sn _5 que equilibram resistência mecânica e condutividade elétrica.

Resposta

  1. Fiação elétrica: cobre puro, T_f=1084{,}6\,^\circ\mathrm{C}, fcc com grãos grandes (baixa resistividade).
  2. Barramentos/linhas aéreas: alumínio ou ligas Al–Si–Mg, T_f=660\,^\circ\mathrm{C}, fcc com precipitados finos (boa condutividade e resistência).
  3. Filamentos: tungstênio puro, T_f=3422\,^\circ\mathrm{C}, bcc com grãos controlados (estável em altas T).
  4. Resistores de aquecimento: nicromo (Ni–Cr 80/20), T_f\sim1400\,^\circ\mathrm{C}, solução sólida (alta resistividade estável).
  5. Contatos/soldas: prata para contatos, T_f=961{,}8\,^\circ\mathrm{C}, fcc; ligas Sn–Ag–Cu para solda, T_f\sim217\,^\circ\mathrm{C}, microestrutura eutética.

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