Questão 17 - Quais são as propriedades dos materiais cerâmicos?

Passo 1

O enunciado pergunta quais são as propriedades típicas dos materiais cerâmicos. Esse é um tema de Ciência e Engenharia dos Materiais, em que vamos explorar as características mecânicas, térmicas, elétricas/ópticas e químicas que definem as cerâmicas.

Passo 2

Começamos pelas propriedades mecânicas. As cerâmicas são compostos inorgânicos, geralmente cristalinos, que apresentam:
  • Alta dureza e elevada resistência à compressão, graças às fortes ligações iônicas e covalentes;
  • Baixa tenacidade (alta fragilidade), ou seja, pouca tolerância a trincas e impacto;
  • Limitada ductilidade, praticamente não se deformam plasticamente antes de fraturar.

Passo 3

Agora as propriedades térmicas. Cerâmicas mantêm a integridade em altas temperaturas devido a:
  • Elevado ponto de fusão e boa estabilidade estrutural;
  • Baixa condutividade térmica, isolantes térmicos úteis em barreiras e revestimentos;
  • Coeficiente de expansão térmica relativamente baixo, o que pode conferir resistência razoável a choques térmicos, embora dependa da microestrutura.

Passo 4

Em relação às propriedades elétricas e ópticas:
  • A maioria das cerâmicas é isolante elétrico, com ampla faixa de banda proibida;
  • Algumas cerâmicas (p. ex. titanato de bário) exibem propriedades piezoelétricas ou ferroelétricas;
  • Cerâmicas avançadas podem ser transparentes (óxidos especiais) ou ter índices de refração controlados para aplicações ópticas.

Passo 5

Por fim, as propriedades químicas. Cerâmicas destacam-se por:
  • Alta resistência à corrosão e ao ataque químico, inertes em ambientes agressivos;
  • Estabilidade em meios oxidantes e redutores, dependendo da composição;
  • Baixa permeabilidade, úteis como vedantes e barreiras contra gases e líquidos.

Resposta

As principais propriedades dos materiais cerâmicos são:
  • Alta dureza e resistência à compressão;
  • Baixa tenacidade (fragilidade) e quase nenhuma ductilidade;
  • Elevado ponto de fusão e baixa condutividade térmica;
  • Coeficiente de expansão térmica moderado a baixo;
  • Isolamento elétrico, com algumas cerâmicas piezoelétricas/ferroelétricas;
  • Possibilidade de transparência ou controle óptico em cerâmicas especiais;
  • Excelente resistência à corrosão e estabilidade química.

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