Publicação em Diário da República: Despacho nº 14312/2015 - 02/12/2015
5 ECTS; 1º Ano, 2º Semestre, 30,0 T + 30,0 TP + 4,50 OT , Cód. 912308.
Docente(s)
- Isabel Maria Duarte Pinheiro Nogueira (2)
(1) Docente Responsável
(2) Docente que lecciona
Pré-requisitos
Não aplicável
Objetivos
Caracterizar os diferentes materiais em termos estruturais e microestruturais e agrupá-los nas diferentes classes.
Compreender fenómenos, tais como solubilidade no estado sólido, difusão e solidificação.
Compreender as relações material processamento microestrutura - propriedades.
Programa
1. Introdução aos Materiais
1.1. Os materiais e o Homem: passado, presente e futuro
1.2. Principais classes de materiais: metais e ligas metálicas, cerâmicos (e vidros), polímeros, semicondutores, compósitos
1.3. Propriedades gerais e aplicações
2. Estrutura atómica, ligações atómicas e propriedades dos materiais
2.1. Ligação química: iónica, covalente, metálica, ligações secundárias e mistas
2.2. Influência do tipo de ligações químicas na estrutura e propriedades dos materiais
2.3. Dimensões atómicas e distâncias inter-atómicas
2.4. Coordenação atómica
3. Estruturas cristalinas e amorfismo
3.1. Redes cristalinas e amorfismo (gases, líquidos e vidros)
3.2. Principais estruturas cristalinas
3.3. Distâncias inter-atómicas e parâmetros de rede
3.4. Materiais mono e policristalinos, grão e medição do tamanho de grão
3.5. Caracterização das estruturas cristalinas metálicas
3.6. Polimorfismo/alotropia
3.7. Índices de Miller
3.8. Planos e direcções cristalográficas
3.9. Estrutura dos diferentes materiais: metais, cerâmicos, polímeros, compósitos e semi-condutores
3.10. Instrumentos de análise da estrutura e microestrutura
3.11. Imperfeições cristalinas
4. Nucleação e solidificação de metais
5. Difusão em sólidos
5.1. Movimentação dos átomos em sólidos
5.2. Mecanismos de difusão: difusão substitucional ou lacunar e difusão intersticial
5.3. Difusão em regime estacionário e em regime não estacionário
5.4. Aplicações industriais
6. Introdução à análise do comportamento mecânico dos materiais
6.1. Deformação elástica e plástica
6.2. Ensaio de tracção
6.3. Avaliação de dureza
6.4. Endurecimento dos metais
6.5. Tenacidade à fractura
6.6. Fadiga e fluência
6.7. Propriedades mecânicas típicas dos materiais: metais, polímeros, cerâmicos e compósitos
7. Outras Propriedades dos Materiais
8. Diagramas de fases
8.1. Noção de fase e componente
8.2. Regra das fases ou de Gibbs
8.3. Leis de Hume-Rothery
8.4. Regra da alavanca
8.5. Análise de diagramas de equilíbrio de sistemas binários
8.6. Solidificação de ligas em condições de não equilíbrio.
Metodologia de avaliação
Os alunos são avaliados por meio de provas escritas e de trabalhos individuais e de grupo.
As provas escritas são testes (avaliação contínua) ou trabalho e exames final e de recurso.
Bibliografia
- Callister, W. (2010). Materials Science and Engineering: an Introduction.. New York: John Wiley & Sons
- Smith, W. (1998). Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais. Lisboa: Mc. Graw-Hill
Método de Ensino
Aulas teóricas expositivas, com aulas de resolução de exercícios e demonstrações e trabalhos laboratoriais. Visitas técnicas.
Software utilizado nas aulas
Não aplicável
