001 Introducao a Ciencias Dos Materiais (1)

8/15/2019 001 Introducao a Ciencias Dos Materiais (1)

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Introdução a

Ciênciasdos Materiais

Ciências dos Materiais Prof: Valério



http://quimiton.blogspot.com.br/p/ciencia-dos-materiais.html



Introdução

• A descoberta que as propriedades de um

material podia ser alterada atraés detratamento térmico e adição de outrassubst!ncias









• "s materiais são classi#cados segundosuas caracter$sticas f$sicas e qu$micas em: – %etais:

•

%aleabilidade• &uctibilidade• 'ondutiidade (létrica



%aleabilidade 'apacidade de produ)ir laminas

http://***.boadica.com.br/dica/+,,/trabalhando-com-petg



&uctibilidade

er submetido a uma deformação

http://***.manutencaoesuprimentos.com.br/conteudo/+0-o-que-e-ductilidade-em-um-metal/



'ondutiidade (létrica

'ondu)ir uma corrente elétrica

http://***.quimica.seed.pr.go.br/modules/galeria/detalhe.php1foto20,34eento2



– 'er!micas• %aterial r$gido5 de bai6a resist7ncia e com bai6a

condutiidade elétrica.

http://***.ebah.com.br/content/A8AAAe9sgA'/apresentacao-seminario-materiais-ceramicos

http://portaldoprofessor.mec.go.br/#chaecnicaAula.html1aula23,



– Pol$meros ;pl<sticos=• (6tremamente d>cteis e ?e6$eis5 tendo como

desantagem a tend7ncia de amolecer ou sedecompor em altas temperaturas5 com bai6acondutiidade elétrica.

https://quimica09m.*ordpress.com/plasticos/plasticos-polimeros/

http://pedesenolimento.com/,0,/0/,0/a-historia-dos-polimeros/



– emicondutores• As propriedades elétricas são e6tremamente

sens$eis. " intr$nseco estrutura eletr@nica inerentedo metal puro. " e6tr$nseco pelos <tomos de

impure)as.

https://battlenerds.*ordpress.com/,,3/0,/,/semicondutores/



ProcessamentoEstrutura PropriedadesDesempenh

• Processamento: criar noos produtos ou sistemade materiais e técnicas para o processamento.

• Estrutura: Arran9o dos componentes internos damatéria5 estrutura eletr@nica ;subat@mica=5estrutura cristalina ;at@mico= e microestrutura

;microscpico=. – (strutura ''' B c>bica de corpo centrado – (strutura 'C' B c>bica de face centrada – (strutura D' B he6agonal compacta

• Propriedades: é a caracter$stica de um material

e6pressa em termos da resposta que é medida Eimposição de um est$mulo especi#co. Ascategorias das propriedades dos materiais seclassi#cam em:mec!nica5 elétrica5 térmica5magnética5 ptica e deterioratia.



– Propriedades mec!nicas: relacionam a

deformação a uma carga ou força aplicadaF

elasticidade e a resist7ncia.• (nsaio de tração

• ensão-deformação condu)ido sob tração

•

'ompressão• 'isalhamento

• orcional

• &eformação el<stica B independe do tempo

• Anelasticidade B depende do tempo

• &eformação pl<stica





– Propriedades elétricas: tais como acondutiidade elétrica e a constante

dielétricas – Propriedades magnéticas: são produ)idos

por cargas elétricas em moimentos. – Intensidade do campo magnético D

– Diamagnetismo B uma forma muito fraca de magnetismoque não é permanente5 persiste apenas enquanto ocampo e6terno est< sendo aplicado.

– paramagnetismoParamagnéticos - são materiais quepossuem elétrons desemparelhados e que5 quando na

presença de um campo magnético5 se alinham5 fa)endosurgir dessa forma um $mã que tem a capacidade deproocar um lee aumento na intensidade do alor docampo magnético em um ponto qualquer.



–Ferromagnetismo certo materiais met<licospossuem um momento magnéticopermanente na aus7ncia de um campoe6terno

–Ferrimagnetismo magneti)ação encontradaem alguns materiais cer!micos. Acoplamentoantiparalelo de spins e do cancelamentoincompleto do momento magnético



– Propriedades térmicas: dos slidos pode ser

representado em termos da capacidade

calor$#ca e condutiidade térmica.

– Propriedades pticas: a radiação

eletromagnética ou radiação luminosa $ndice

de refração e a re?etiidade.

– Propriedades deterioratias: reatiidade de

reaçHes qu$micas dos materiais.

• Desempenho: ser< em função das

propriedades.



• r7s amostras de 6ido de alum$nio – uperior: é um slido cristalino para o qual o

arran9o at@mico peridico e repetitio seestende por toda a sua e6tensão5 seminterrupçHes. ;transparente=

– 'entral: é composta por um grande n>mero demonocristais muito pequenos. ;transl>cido=

– Inferior: composta por apenas n>meros muitograndes de pequenos cristais e também umgrande n>mero de poros. ;opaco=



'lassi#cação dos materiais

• %etais – ão compostos por um ou mais elementos

met<licos –

"s <tomos nos metais e ligas estão arran9adosde uma maneira bem ordenada – endo caracter$sticas mec!nicas5 r$gida5

resistente e sendo d>cteis5 sendo resistente Efraturas.

– 8ons condutores de eletricidade e de calor. – Alguns metais possuem propriedades

magnéticas dese9<eis.




• 'er!micas – As cer!micas são composta entre

elementos met<licos e não met<licos.• 6ido de alum$nio Al"J5 di6ido de sil$cio i"J.

– As cer!micas tem propriedade mec!nica5r$gido e resistente5 sendo muito duras.

– endo fr<geis ;aus7ncia de ductibilidade=. – Isolante de calor e eletricidade. – Kesistente a altas temperaturas. – (m relação suas caracter$sticas pticas

podem ser transparente5 transl>cida ouopacas




• Pol$meros – %uitos são compostos org!nicos como '5 D e

outros elementos não met<licos "5 L e i. – Polietileno ;P(=5 cloreto de poliinila ;PV'=5

policarbonato ;P'=5 poliestireno ;P=5 tendo bai6adensidade. – endo pouco r$gidos e pouco resistente. – %uitos pol$meros são d>cteis e ?e6$eis. – ão relatiamente inertes quimicamente e não

reatios em dierso ambientes. – &esantagem tend7ncia em amolecer ou

decompor em temperaturas modestas. – 8ai6a condutiidade elétrica e são não-

magnéticos.




• 'ompsito – M um compsito composto por dois ou

mais materiais. – Atingir uma combinação de

propriedades que não é e6ibida pelomaterial isolado.

–

Cibra de idro e ep6i poliéster. – Pol$mero reforçado com #bras de

carbono ;PKC'=



%ateriais aançados

• emicondutores: – Possuem propriedades elétricas intermedi<rias. – As caracter$sticas elétricas são e6tremamente

sens$eis E presença impure)as. – "s semicondutores tornam poss$el o adento

dos circuitos integrados.

• 8iomateriais: –

Lão deem produ)ir subst!ncias t6icas e deemser compat$eis com os tecidos do corpo. ;elesnão deem causar reaçHes biolgicas adersas=.



• %ateriais do futuro• ão grupos de noos materiais5 de

>ltima geração5 que estão sendodesenolidos na atualide e que irãopossuir uma in?u7ncia signi#catiasobre muitas das nossas tecnologias.



• "s componentes de um materialinteligente incluem algum tipo desensor e um autuador. "s atuadores

podem ser chamados para mudar aforma5 a posição5 a frequ7ncianatural ou as caracter$sticas

mec!nicas em resposta a mudançasna temperatura5 em campos elétricose/ou em campos magnéticos.



• Nuatro tipos de materiais sãonormalmente utili)ados comoatuadores:

• - as ligas com memria da forma• - as cer!micas pie)oelétricas•

- os materiais magneto-constritios e• - os ?uidos eletrolgicos/magneto-

reolgicos.



%ateriaisLanoengenheirados

• ão habilidades em arran9arcuidadosamente os <tomos ofereceoportunidades para o

desenolimento de propriedadesmec!nicas5 elétricas5 magnéticas eoutras propriedades que não seriam

poss$eis de outra maneira.



Lecessidades dos %ateriais%odernos

• (nergia nuclear• Loos materiais estruturais de alta

resist7ncia e bai6a densidade aindaprecisam ser desenolidos.

• (nergia solar em energia elétrica•

(scasse)

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