Propriedades dos Materiais
Os engenheiros da Airbus que projectaram o A380 escolheram alumínio para a fuselagem, titânio para as partes sujeitas a calor, polímeros reforçados com fibra de carbono para outras estruturas, e aço para os componentes de alta tensão. Cada material foi escolhido pelas suas propriedades específicas.
Compreender as propriedades dos materiais é fundamental não só para a engenharia — é o que permite desde escolher o melhor material para uma panela até criar medicamentos ou construir computadores.
Propriedades Físicas
As propriedades físicas não alteram a composição química do material.
Propriedades gerais (existem em todos os materiais):
- Massa e Volume
- Densidade (ρ = m/V): quanto pesa por unidade de volume
- Inércia (resistência a mudanças de movimento)
Propriedades específicas (permitem identificar e distinguir materiais):
| Propriedade | Descrição | Unidade | |-------------|-----------|---------| | Ponto de fusão | Temperatura de sólido → líquido | °C | | Ponto de ebulição | Temperatura de líquido → gás | °C | | Condutividade térmica | Facilidade de conduzir calor | W/m·K | | Condutividade elétrica | Facilidade de conduzir eletricidade | S/m | | Solubilidade | Capacidade de se dissolver num solvente | g/L | | Dureza | Resistência ao risco | Escala de Mohs |
Propriedades Químicas
As propriedades químicas descrevem como o material reage ou se transforma:
- Combustibilidade: capacidade de arder (madeira sim; ferro só em condições especiais)
- Reactividade com ácidos: alguns metais reagem com ácidos (zinco, alumínio) outros não (ouro, prata)
- Oxidação/corrosão: ferro enferruja, prata enegresce, alumínio forma camada de óxido protectora
- Biodegradabilidade: plástico convencional não biodegrada (persiste séculos); papel biodegrada em semanas
Classificação dos Materiais
| Tipo | Exemplos | Características típicas | |------|---------|------------------------| | Metais | Fe, Al, Cu, Au | Conduzem eletricidade/calor, maleáveis, brilhantes | | Não-metais | C, S, Cl | Frágeis (sólidos), maus condutores | | Polímeros | Plástico, borracha, fibras | Leves, isolantes, moldáveis | | Cerâmicos | Vidro, porcelana, cimento | Duros, frágeis, resistentes a altas temperaturas | | Compósitos | Betão, fibra de carbono | Combinam propriedades de vários materiais |