4.5 ECTS; 1º Ano, 2º Semestre, 30,0 T + 30,0 TP + 2,0 OT , Cód. 938014.
Docente(s)
- Eduardo Jorge Marques de Oliveira Ferraz (2)
(1) Docente Responsável
(2) Docente que lecciona
Pré-requisitos
Pré-requisitos: Materiais 1.
Co-requisitos: não aplicável.
Objetivos
1. Conhecer os processo de produção e identificação de materiais cerâmicos clássicos, vidros, vidrados, metais e ligas metálicas;
2. Identificar os principais mecanismos de degradação e produtos resultantes;
3. Conhecer as técnicas de caracterização;
4. Criticar, interpretar e discutir resultados.
Programa
Componente teórica:
1. Materiais cerâmicos clássicos:
1.1. Matérias-primas
1.1.1. Argilas
1.1.2. Quartzo
1.1.3. Feldspatos
1.2. Produção
1.2.1. Extração das matérias-primas
1.2.2. Preparação das matérias-primas
1.2.3. Mistura das matérias-primas
1.2.4. Conformação
1.2.5. Secagem
1.2.6. Cozedura - Transformação térmica
1.2.6.1. Fases cristalinas versus fase vítrea
1.2.6.2. Sinterização
1.2.7. Arrefecimento
1.2.8. Acabamentos
1.3. Estrutura e propriedades
1.3.1. Estado sólido versus estado amorfo
1.3.2. Ligação iónica e covalente
1.3.3. Porosidade e absorção de água
1.3.4. Massa volúmica
1.3.5. Resistência mecânica, química e térmica
1.4. Tipos e classificação
1.4.1. Barro vermelho versus barro branco
1.4.2. Cerâmica de construção
1.4.3. Cerâmica utilitária e decorativa
1.4.4. Cerâmica de pavimento e revestimento
1.5. Principais produtos
1.5.1. Olaria e terracota
1.5.2. Faiança
1.5.2.1 Azulejo
1.5.3. Grés
1.5.4. Porcelana
1.5.5. Refractário
1.6. Defeitos comuns
1.6.1. Após secagem
1.6.2. Após cozedura
1.7. Alteração
1.7.1. Fatores
1.7.2. Mecanismos
1.7.3. Patologias comuns
1.7.3.1. Eflorescências
1.7.3.2. Interação cerâmico/argamassa
2. Materiais vítreos
2.1. Matérias-primas
2.1.1. Vitrificantes
2.1.2. Fundentes
2.1.3. Estabilizadores
2.1.4. Corantes
2.1.5. Opacificantes
2.2. Produção
2.2.1. Extração das matérias-primas
2.2.2. Preparação das matérias-primas
2.2.3. Fusão e desgasificação
2.2.4. Moldação
2.2.5. Arrefecimento
2.2.6. Tratamentos térmicos e químicos
2.2.7. Acabamentos
2.3. Estrutura e propriedades
2.3.1. Estado amorfo
2.3.2. Ligação iónica e covalente
2.3.3. Porosidade
2.3.4. Massa volúmica
2.3.5. Dilatação
2.3.6. Resistência mecânica, química e térmica
2.3.7. Contaminantes
2.4. Tipos e classificação
2.4.1. Vidros
2.4.1.1. Plano
2.4.1.2. Curvo
2.4.2. Fritas e vidrados
2.4.2.1. Temperatura de cozedura
2.4.2.2. Fundente
2.4.2.3. Atmosfera de cozedura
2.4.2.4. Acabamento
2.4.2.5. Coloração
2.4.3. Função
2.5. Fritas e vidrados
2.5.1. Vidragem
2.5.2. Cozedura
2.6. Defeitos comuns
2.6.1. Fabrico versus envelhecimento
2.6.2. Desvitrificação
2.6.3. Acordo suporte/vidrado
2.7. Alteração
2.7.1. Fatores
2.7.2. Mecanismos
2.7.3. Camadas superficiais
2.7.4. Patologias comuns
2.7.4.1. Modificação da superfície
2.7.4.2. Expansão por humidade
3. Materiais metálicos e ligas metálicas
3.1. Matérias-primas
3.1.1. Minerais metálicos
3.1.2. Calcário
3.2. Produção
3.2.1. Extração das matérias-primas
3.2.2. Preparação das matérias-primas
3.2.3. Fundição Metalurgia
3.2.3.1. Cristalização
3.2.3.2. Sinterização
3.2.4. Conformação
3.2.5. Maquinagem
3.2.6. Tratamentos térmicos
3.2.7. Ligação de componentes
3.2.8. Acabamentos
3.3. Estrutura e propriedades
3.3.1. Estado sólido
3.3.2. Ligação metálica
3.3.3. Massa volúmica
3.3.4. Condutividade térmica e elétrica
3.3.5. Dureza
3.4. Tipos e classificação
3.4.1. Metais
3.4.2. Ligas metálicas
3.4.2.1. Ferrosas
3.4.2.2. Ligas não ferrosas - Cobre
3.4.2.3. Ligas não ferrosas de baixo ponto de fusão Alumínio
3.5. Defeitos comuns
3.5.1. Contração
3.5.2. Porosidade
3.6. Patologias comuns
3.6.1. Fadiga
3.6.1.1. Fatores que influenciam
3.6.1.2. Fissuração e rutura
3.6.2. Corrosão
3.6.2.1. Ambientes de corrosão
3.6.2.3. Reações químicas
3.6.2.3. Patina
3.6.2.4. Inibição, passividade e proteção de metais e ligas metálicas
4. Noções gerais sobre caracterização fundamental de materiais
4.1. Composição granulométrica versus granularidade
4.2. Composição mineral
4.3. Composição elementar (química)
4.4. Comportamento termogravimétrico e termodiferencial
4.5. Comportamento termodilatométrico
4.6. Fusibilidade
4.7. Morfologia das partículas
Componente teórico-prática:
1 Características mássicas de materiais porosos. Teor de humidade.
2 Massa volúmica aparente: Método de Aquimedes.
3 Massa volúmica real: Método do balão de L`Chatelier.
4 Massa volúmica real: Método do picnómetro.
5 Baridade e volume de vazios.
6 Limites de consistência: limite de liquidez.
7 Limites de consistência: limite de plasticidade. Índice de Plasticidade de Atterberg.
8 Conformação de provetes cerâmicos: compactação.
9 Conformação de provetes cerâmicos: enchimento.
10 Secagem e cozedura de provetes cerâmicos.
11 Retracção linear e resistência mecânica à flexão de provetes cerâmicos.
12 Vidragem e decoração de provetes cerâmicos.
13 Fundição e conformação de um objecto em alumínio.
14 Análise, interpretação dos resultados e principais conclusões.
Metodologia de avaliação
1. Componente teórica (64%), avaliada por exame escrito, sem consulta.
2. Componente teórico-prática (33%), avaliada por exame escrito, sem consulta.
Bibliografia
- Cottrell, A. (1993). Introdução à Metalurgia. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian
- Fernandes, M. (1999). Introdução à Ciência e Tecnologia do Vidro. Lisboa: Universidade Aberta
- Fonseca, A. (2000). Tecnologia do Processamento Cerâmico. .: Universidade Aberta
- Fonseca, A. (2000). Tecnologia do Processamento Cerâmico. Lisboa: Universidade Aberta
- Fuster, M. e Albaro, J. e Navarro, J. (1985). Tecnologia Cerâmica. (Vol. I a IV). .: IQT (TC); Universidade de Valência
- Gomes, C. (1988). Argilas: O que são e para que servem. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian
- Gomes, C. (1990). Minerais Industriais: Matérias-Primas Cerâmicas. Lisboa: Instituto Nacional de Investigação Científica
Método de Ensino
1. Aulas teóricas expositivas onde se descreve e exemplifica as noções elementares e os princípios fundamentais.
2. Aulas teórico-práticas em laboratório onde se aplicam os conceitos técnicos, com recurso a observação, cálculo e ensaios.
Software utilizado nas aulas
Teórica: Não aplicável.
Teórico-prática: Excel.
