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.