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Metálicos

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Os metais são compostos de combinação de elementos metálicos com grande quantidade de elétrons livres, que formam a denominada ligação metálica, na qual ocorre o compartilhamento de elétrons entre átomos vizinhos.

Muitos dos materiais encontrados no cotidiano são reconhecidos como metais, embora, na maioria das vezes, eles sejam, na verdade, ligas metálicas. O conceito de metal está relacionado a algumas propriedades facilmente reconhecíveis, tais como brilho metálico, opacidade, ductilidade, boas condutibilidades elétrica e térmica, etc.

Uma liga consiste da união de dois ou mais elementos químicos, na qual pelo menos um é metal e todas as fases existentes têm propriedades metálicas. Como exemplo, tem-se o bronze (liga de cobre e estanho), o latão (liga de cobre e zinco), o aço (liga de ferro e carbono), entre outros (PANNONI, 2010).

Conforme ISAIA (2010), dos 92 elementos químicos da Tabela Periódica encontrados na natureza, 70 apresentam caráter metálico predominante. Há desde materiais leves como o lítio (0,534 g/cm3) e o potássio (0,862 g/cm3), até mais pesados, como o ouro (19,32 g/cm3) e o tungstênio (19,30 g/cm3). Portanto, os valores de massa específica dos materiais metálicos dependem da sua composição (ANDRADE, 2010).

Os metais e suas ligas podem ser divididos em dois grandes grupos: materiais metálicos ferrosos e não-ferrosos. Os ferrosos contêm alta porcentagem de ferro em sua composição química, sendo este elemento o seu principal constituinte. Neste grupo incluem-se os produtos siderúrgicos, tais como aços e ferros fundidos. Os materiais não-ferrosos não contêm ferro ou o contêm em pequena quantidade; é o caso do alumínio, cobre, níquel, chumbo, assim como as suas respectivas ligas (STARLING, 2010).

Os metais têm tendência a reagir quimicamente com o oxigênio do ar ou da água para formar um óxido; essa reação é conhecida como oxidação ou corrosão. Os metais nobres e preciosos, como o ouro, prata e platino, são, em geral, naturalmente resistentes à corrosão. Outros metais apresentam a capacidade de formar naturalmente um recobrimento fino de óxido estável na atmosfera ambiente protegendo o material da oxidação (por exemplo, aços inoxidáveis, alumínio e magnésio). Pintura ou outros recobrimentos também podem proteger os metais para evitar as reações de oxidação.

Sendo os metais muito resistentes e deformáveis, eles tem sido bastante utilizados em aplicações estruturais, bem como em automóveis, aviões, máquinas e ferramentas.

Conforme ISAIA (2010), o aço, um dos materiais mais utilizados a nível mundial, apresentou produção de 1.120 milhões de toneladas no ano de 2009 (sendo o Brasil produtor de 27 milhões de toneladas). A sua grande utilização pode ser atribuída às notáveis propriedades dessa liga, à abundância de matérias-primas necessárias à sua produção e ao seu preço altamente competitivo. Além disso, o aço pode ser produzido em uma enorme variedade de propriedades, atendendo a uma vasta gama de usos (PANNONI, 2010).

Vale ressaltar que a obtenção de certas propriedades nos metais e ligas pode envolver processos de fusão, solidificação, tratamentos térmicos e mecânicos, sempre com a finalidade de modificar a estrutura do material em escala microscópica e macroscópica.