| Ementa/Descrição: |
Introdução – Perspectiva histórica, classificação dos materiais, materiais de importância. Correlação Processamento/ Estrutura/ Propriedades/ Desempenho. Estrutura e Ligações atômicas. Estruturas dos Sólidos Cristalinos (Metais e Cerâmicas). Estruturas dos Polímeros. Imperfeições nos sólidos. Difusão. Propriedades Mecânicas e mecanismos de deformação. Diagramas e transformações de fases. Propriedades elétricas, térmicas, ópticas e magnéticas.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO:
1. Introdução – Perspectiva histórica, classificação dos materiais, materiais de importância e materiais avançados. Correlação Processamento/ Estrutura/ Propriedades/ Desempenho.
2. Estrutura Atômica e Ligação Interatômica – Conceitos fundamentais, elétrons nos átomos, forças e energias de ligação, ligações primárias e secundárias, moléculas, materiais de importância (congelamento água).
3. Estruturas dos Sólidos Cristalinos (Metais e Cerâmicas) – Estruturas Cristalinas: conceitos fundamentais, células unitárias, cálculos de massa específica, polimorfismo e alotropia, sistemas cristalinos, materiais de importância (carbono, estanho). Pontos, direções e planos cristalográficos. Materiais cristalinos e não cristalinos: monocristais, policristais, anisotropia. Difração de Raios-x. Sólidos não cristalinos.
4. Estruturas dos Polímeros – Introdução, hidrocarbonetos, polímeros, peso/forma/estrutura molecular. Termoplásticos e termofixos, copolímeros. Cristalinidade dos polímeros.
5. Imperfeições nos Sólidos – Defeitos pontuais, impurezas, especificação da composição, discordâncias (defeitos lineares), defeitos interfaciais, materiais de importância (catalisadores, defeitos de superfície), defeitos volumétricos. Análises ao microscópio, determinação do tamanho de grão.
6. Difusão - Introdução, mecanismos, regime estacionário e não estacionário.
Fatores que influenciam a difusão. Difusão em semicondutores. Materiais de importância. Difusão em materiais iônicos e poliméricos.
7. Propriedades Mecânicas – Introdução, conceitos de tensão e deformação. Deformação Elástica, deformação plástica. Propriedades de tração, flexão, compressão, torção. Anelasticidade, viscoelasticidade. Comportamento mecânico dos metais, cerâmicas e polímeros. Dureza. Variabilidade nas propriedades e fatores de projeto.
8. Mecanismos de deformação e de aumento de resistência – Discordâncias, sistemas de escorregamento, deformação plástica em policristais, maclação. Mecanismos de aumento de resistência em metais (tamanho de grão, solução sólida, encruamento). Recuperação, recristalização e crescimento de grão. Mecanismos de deformação e aumento de resistência para cerâmicas e polímeros.
9. Falha – Introdução, fratura dúctil e frágil, princípios da mecânica da fratura. Tenacidade e fratura. Fadiga, iniciação e propagação de trincas. Fluência.
10. Diagramas e transformações de fases – Definições e conceitos básicos, limites de solubilidade, fases, microestrutura, equilíbrios de fase, diagramas de fase unários. Diagramas de fase binários: interpretação de diagramas de fases, microestrutura em ligas isomorfas e eutéticas. Diagramas de equilíbrio. Reações eutetóides e peritéticas. Diagramas de fase cerâmicos. Sistema Ferro-Carbono, influência de outros elementos de liga. Alterações microestruturais e das propriedades em ligas ferro-carbono: Transformações isotérmicas e por resfriamento, comportamento mecânico, martensita revenida. Cristalização, fusão e transição vítrea em polímeros.
11. Tipos, aplicações, fabricação e processamento de Materiais Metálicos – Ligas ferrosas e não ferrosas.
12. Tipos, aplicações, fabricação e processamento de Materiais Cerâmicos –Vidros, vidrocerâmicas, produtos a base de argila, refratários, abrasivos, cimentos, cerâmicas avançadas.
13. Tipos, aplicações, fabricação e processamento de Materiais Poliméricos – Plásticos, elastômeros e fibras, materiais poliméricos avançados.
14. Tipos, aplicações, fabricação e processamento de Materiais Compósitos –Compósit |
