As estruturas dos materiais em escala atômica geralmente seguem um padrão ordenado e repetitivo relacionado à cristalinidade, por isto são chamadas de estruturas cristalinas.
Estas estruturas cristalinas estão diretamente relacionadas com as propriedades físicas e as propriedades químicas que as cerâmicas apresentam. Por conta disso, é muito importante conhecer as principais estruturas cristalinas dos materiais cerâmicos.
Estrutura Cristalina do Cloreto de Sódio
Esta estrutura cristalina é do tipo MX, possuindo a mesma quantidade de átomos metálicos e não metálicos. É muito semelhante à estrutura CFC vista nos metais, esta estrutura é composta por uma estrutura CFC de ânions com cátions no centro de suas arestas, onde os ânions preenchem os interstícios octaédricos da estrutura de cátion.
O cloreto de sódio apresenta oito íons por célula unitária, sendo quatro cátions e quatro ânions. Nos metais, a estrutura CFC possui número de coordenação igual a doze, por ser formada apenas por um tipo de átomo, porém nas cerâmicas seu número de coordenação é igual a seis, já que dois tipos de átomo formam esta estrutura.
Outras cerâmicas importantes que possuem esta estrutura além do cloreto de sódio, são o MgO, MnS, LiF e FeO.
Estrutura Cristalina do Cloreto de Césio
O cloreto de césio (CsCl) possui uma estrutura também do tipo MX, que se assemelha à estrutura CCC dos metais à primeira vista. Esta estrutura, porém, é composta por duas redes cúbicas simples (CS) que se intercalam.
Esta estrutura possui número de coordenação igual a 8 para ambos os íons, havendo dois íons por célula unitária.
Não há outros exemplos de cerâmicas que possuam esta estrutura além do próprio cloreto de césio. O que se deve ao fato de que nem todos os íons possuem uma razão de raio atômico que favoreça esta estrutura.
Estrutura Cristalina da Blenda de Zinco
Uma outra estrutura importante do tipo MX é a da blenda de zinco, que também se chama de esfalerita.
Esta estrutura cristalina é muito semelhante à estrutura CFC dos metais, podendo ser vista como uma estrutura CFC dos cátions com os ânions preenchendo os interstícios tetragonais de seu interior.
De maneira semelhante às estruturas CFCs, o número de coordenação desta estrutura cristalina é igual a 4 e há quatro átomos (cátions ou ânions) em cada célula unitária. Os compostos de ZnS, SiC e ZnTe possuem esta estrutura cristalina.
Estrutura Cristalina da Fluorita
Nas estruturas cristalinas do tipo MX₂, as cargas dos íons não são as mesmas, sendo necessário o dobro da quantidade de ânions para a mesma quantidade de cátions.
A fluorita (CaF₂) pertence ao tipo de cerâmica MX₂ e sua estrutura cristalina é muito semelhante à apresentada pelo cloreto de césio. A principal diferença entre estas estruturas, contudo, é que apenas metade das posições centrais dos cubos está ocupada e que a célula unitária é composta por oito cubos.
Além da própria fluorita, cerâmicas como o zircônio cúbico (ZrO₂), o UO₂, o PuO₂ e o ThO₂ possuem esta estrutura cristalina.
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