Uma introdução - Ciência e Engenharia de Materiais

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sexta-feira, 23 de agosto de 2019

Uma introdução

Ciência e Engenharia de Materiais fazem parte de uma área interdisciplinar que abrange uma ampla gama de conhecimentos e permeia por diversas áreas da ciência e engenharia. Os profissionais desta área atuam geralmente na pesquisa e desenvolvimento de novos materiais e novas aplicações industriais para os materiais já existentes. A área de Materiais é, geralmente, subdividida em materiais metálicos, cerâmicos, poliméricos e compósitos.
Os materiais metálicos constituem uma das maiores divisões no campo da ciência e engenharia dos materiais. Estes materiais possuem estrutura cristalina onde os átomos estão arranjados de maneira ordenada. Em geral, estes são bons condutores térmicos e elétricos. Muitos metais são relativamente estáveis à temperatura ambiente e resistentes a temperaturas elevadas.

Já os materiais cerâmicos formam a segunda maior divisão. As cerâmicas são materiais inorgânicos que consistem de elementos químicos metálicos e não-metálicos. A maioria dos materiais cerâmicos possuem uma alta dureza, alta resistência a temperatura e uma boa resistência química, porém tendem a serem frágeis. Em geral, estes materiais possuem baixa condutividade térmica e elétrica, os quais fazem destes excelentes candidatos a aplicações em isolantes térmicos e elétricos.

Os materiais poliméricos forma então a terceira maior divisão. A maioria destes materiais consiste de longas cadeias moleculares contendo carbono. Estes materiais não possuem na totalidade estrutura cristalina bem definida de longo alcance, alguns são parcialmente cristalinos. A resistência e a ductilidade dos polímeros variam muito. A maioria dos polímeros possui baixa densidade e temperaturas relativamente baixas de amolecimento ou decomposição, bem como são bons isolantes térmicos e elétricos. Pela versatilidade de suas propriedades, os materiais poliméricos têm substituído materiais metálicos e cerâmicos em muitas aplicações.

E a quarta maior divisão da ciência e engenharia dos materiais compreende o estudo dos materiais compósitos. Um material compósito pode ser entendido como uma mistura de dois ou mais materiais com diferentes formas e composição químicas produzidos sinteticamente ou encontrado naturalmente na natureza onde combinam propriedades da matriz e do reforço (que podem ser metálica, cerâmica ou polimérica) com o objetivo de melhorar a resistência mecânica, tenacidade, entre outras propriedades.

Assim, as áreas supracitadas fomentam a pesquisa e o desenvolvimento de outras classes de materiais. Dentre estas, destacam-se os materiais eletrônicos, materiais óticos, materiais magnéticos, materiais supercondutores, materiais dielétricos, materiais nucleares, biomateriais, dentre outros.