A alumina (Al₂O₃), de alta pureza, é obtida pela oxidação do metal alumínio puro. Esta alumina atua como isolante elétrico e tem alta resistência a temperaturas até 1 500 °C, permitindo a sua utilização na construção de velas de automóveis. Para a obtenção do metal, é utilizado o mineral bauxita (alumina impura) que é digerido permitindo a produção do metal e sua purificação em células eletrolíticas do tipo Hall-Heroult, em uma reação da alumina fundida na presença de criolita (3NaF.AlF3). Este processo é não espontâneo e necessita de temperaturas elevadas para ocorrer. Baseado nessas informações, identifique quais as reações que ocorrem (I) no catodo e (II) no anodo, e (III) a reação global na célula eletrolítica.

O desenvolvimento tecnológico busca novos materiais com alta eficiência para serem utilizados na construção de dispositivos com tamanho cada vez menor. Os materiais nanoestruturados são crescidos com diferentes morfologias como: esferas, fios, placas e cubos e recebem uma designação segundo o número de dimensões. Assinale a sequência que corresponde às formas citadas.

Uma característica necessária para que um polímero tenha comportamento elastomérico é que a estrutura molecular possua certa porcentagem de ligações cruzadas. O processo de formação de ligações cruzadas nos elastômeros é conhecido por vulcanização, e as propriedades dos elastômeros estão diretamente ligadas ao grau de vulcanização e a aditivos adicionados. Alguns elastômeros como o copolímero estireno-butadieno, o poli-isopreno natural, o cloropreno e o polissiloxano são conhecidos, comercial e respectivamente, por:

Em uma indústria metalúrgica, são produzidos dois tipos de peças utilizando ligas metálicas à base de ferro: peça tipo (1) – para a montagem de uma estrutura que deve suportar uma carga elevada e deve ter dureza Mohs acima de 4, para garantir a resistência mecânica desejada; peça tipo (2) – para a produção de ferramentas de corte, com grande fragilidade e com dureza Mohs acima de 8. Esta dureza deve ser confirmada através da obtenção da microdureza das fases presentes na liga. Estão disponíveis equipamentos de medição de dureza que utilizam as técnicas: Brinell com penetrador de esfera de aço, microdureza Vickers com penetrador tipo pirâmide quadrada de diamante, microdureza Knoop com penetrador tipo pirâmide retangular de diamante e Rockwell B com esferas de aço.

Um compósito formado por 40% em volume de fibras de vidro contínuas e alinhadas (E_f = 70 GPa) e 60% em volume de resina poliéster que na temperatura ambiente tem E_m = 3,5 GPa. Para aplicação deste compósito, é preciso determinar o módulo de elasticidade na direção longitudinal (1) e transversal ao alinhamento das fibras (2). O valor de (1) e (2), respectivamente, são:

Os polímeros são moléculas resultantes da união de unidades chamadas monômeros; o grau de cristalinidade de um polímero depende da configuração da cadeia e da taxa de resfriamento. Considerando as mesmas condições de processamento, assinale a ordem crescente de cristalinidade para os polímeros com estrutura molecular linear, estrutura molecular com ligações cruzadas e estrutura molecular em rede.

Para monitorar a qualidade e controlar as taxas de corrosão em metais, devem-se estabelecer métodos específicos para a medição das taxas de corrosão de dispositivos metálicos. Assinale os métodos que podem ser utilizados para estes ensaios e ser considerados como ensaios não destrutivos.