(2 pontos) Fale sobre as propriedades mecanicas dos materiais cerâmicos.

Passo 1

O enunciado pede para descrevemos as propriedades mecânicas dos materiais cerâmicos. Esse é um tema de Ciência e Engenharia dos Materiais, onde precisamos entender como a estrutura atômica (ligações iônicas e covalentes) e a microestrutura (poros, trincas) influenciam o comportamento mecânico. Vamos apresentar as principais propriedades: rigidez e resistência, dureza e desgaste, tenacidade e fragilidade.

Passo 2

Rigidez e resistência à compressão
Devido às ligações iônicas e covalentes, os cerâmicos possuem elevado módulo de Young, tipicamente da ordem de
E \approx 200\text{--}400\,\text{GPa}.
Essa alta rigidez se traduz em excelente resistência à compressão, com valores na faixa de
\sigma_c \approx 700\text{--}4000\,\text{MPa}.

Passo 3

Baixa resistência à tração e fratura frágil
Cerâmicos têm pouca capacidade de deformação plástica e baixa resistência à tração e flexão, geralmente
\sigma_t \approx 100\text{--}400\,\text{MPa}.
A presença de defeitos microscópicos (poros, inclusões) faz com que as trincas se propaguem rapidamente, resultando em fratura frágil.

Passo 4

Alta dureza e resistência ao desgaste
A estrutura cristalina rígida confere aos cerâmicos valores de dureza Vickers na ordem de
H_V \approx 10\text{--}30\,\text{GPa},
tornando-os ideais para aplicações que exigem elevada resistência à abrasão e ao ataque químico.

Passo 5

Baixa tenacidade à fratura
A tenacidade à fratura (coeficiente K_{IC}) dos cerâmicos é tipicamente baixa, cerca de
K_{IC}\approx 2\text{--}5\,\text{MPa}\sqrt{\text{m}},
o que reforça sua natureza frágil e a dificuldade de absorver energia antes da ruptura.

Resposta

Os cerâmicos apresentam alto módulo elástico 200\text{–}400\,\text{GPa} e excelente resistência à compressão 700\text{–}4000\,\text{MPa}, mas baixa resistência à tração 100\text{–}400\,\text{MPa} e tenacidade K_{IC}\approx2\text{–}5\,\text{MPa}\sqrt{\text{m}}, além de elevada dureza 10\text{–}30\,\text{GPa} e grande resistência ao desgaste, caracterizando-os como materiais muito rígidos e duros, porém frágeis.

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