FUNDAMENTOS DE CIÊNCIA DOS MATERIAIS LISTA DE EXERCÍCIOS ...· LISTA DE EXERCÍCIOS ... é16 g,

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  • FUNDAMENTOSDECINCIADOSMATERIAIS

    LISTADEEXERCCIOS

    CRISTAIS

    1 Determine os ndices e/ou desenhe as direes cristalinas indicadas nasfigurasabaixo.

  • 2 Determineosndicesdosplanoscristalinosindicadosnasfigurasabaixo.Semudaraorigemdelugar,indiqueopontoemqueelafoicolocada.

  • 3Determineofatordeempacotamentodaredehcp.

    DIFUSO

    1 Umaplacadeaoemtemperaturade850Ctemespessurade8mm.Entreas duas faces, a diferena de concentrao de carbono de 0,5 kg/m.Determine quanto carbono difundiu atravs da placa em 6 horas detratamento, emmoles. Suponha que o regime de difuso seja de estadoestacionrio.

    2 Umaplacadeaoespessaehomogneatemconcentraodecarbonode0,5% em peso. Ela submetida a um tratamento de cementao emtemperatura constante em 1000C. A concentrao de carbono em suasuperfciemantidaconstanteem1,4%empesodeCarbonodurantetodootratamento.Depoisdeumcertotempo,emumaprofundidadede4mm,aconcentraodeCarbonocaipara0,9%empesodeC.Quantotempomaissernecessrioparaestamesmaconcentraoserobtidacomodobrodaprofundidade?

  • MATERIAISCERMICOS

    1As duas imagens a seguir so vistas ligeiramente diferentes da mesmaestrutura. Tratase de uma cermica ternria formada por dois tipos dectionseumtipodenion.Naclulaunitriaexistem32nions,16ctionsdo tipo B e 8 ctions do tipo A. A aresta da clula unitria mede 8 .Determine.

    a) Afrmulaestequiomtricadocomposto.b) Adensidadedaredecristalina,sabendoqueamassaatmicadonion

    16g,amassa atmica doctionA 24,31 g,eamassa atmica doctionB26,98g.

    c) Sabendoqueoraiodonion1,21,doctionA0,86,edoctionB0,53,determineofatordeempacotamentodaestrutura.

    d) Observando a imagem da estrutura e examinando os raios inicos,identifiquecadaon.

    e) QuaisostiposdearranjosatmicosformadospelosctionsAeB?f) Considerandoqueosnionsformamumarranjocbicocompacto,quala

    fraodestiostetradricosocupada?g) Qualafraodestiosoctadricosocupada?h) Considerando que o nion tem valncia 2, ento aponte quais dos

    seguintesctionspoderiamfazeropapeldoctionAedoctionB:Fe2+,Cr3+,Al3+,Mg2+,Fe3+..

    2O diagrama MgO Al2O3 possui o espinlio como fase intermediria.Responda.

  • a) Qual a composio molar do espinlio, quando sua composio exatamenteMgAl2O4?

    b) Paraumaligacom30%empesodeAl2O3,quaisasfasespresentesem1600C?

    c) Qual a composio em pesode cada fase presente nas condiesapontadasnoitemanterior?

    d) Qualacomposioempesodecadafasepresenteem1600Cemumaligadecomposio90%empesodeAl2O3?

    e) QualaquantidadedafaseMgOpresenteemcadaligadositensbed?f) Em 1600C, o teor de MgO no espinlio atinge um valor mximo,

    determinadono itemc.Escrevaacomposiomolardoespinlioparaestepontona formaMgxAlyO4.Digaoqueocorrecomaocupaodosstios tetradricos e octadricos ocupados pelos ctions. Sejaquantitativo.

    g) Em 1600C, o teor de MgO no espinlio atinge um valor mnimo, em1600C, determinado no item d. Escreva a composio molardoespinlioparaestepontona formaMgxAlyO4.Digaoqueocorrecomaocupaodosstios tetradricos e octadricos ocupadospelosctions.Sejaquantitativo.

    3DoiscorposdeprovadeAl2O3 iguaisforamsubmetidosaensaiosdeflexo.Umdelesemtrspontoseooutroaquatropontos.Umdelesrompeucomtensode420Mpa.Ooutrorompeucom395Mpa.ConsidereasdimensesdocorpodeprovamostradasnasFigurasaseguir.Responda.a) Qualdostestesprovavelmenteproduziuovalormaisalto?Justifique.

  • b) Qual a carga aplicada sobre a amostra noensaio de trs pontos paraprovocararuptura?

    4Suponha um corpo de prova de Al2O3 submetido a um ensaio de quatropontos. Uma trinca de comprimento 100m e raio de curvatura daextremidade de 0,1m est localizada na superfcie inferior da amostra,perpendicular a ela, e situada na regio onde a tenso trativa mxima.Responda.a) Estime a que tenso ela vai falhar, sabendo que a resistncia terica

    destematerialde38GPa.b) Qual a carga a ser aplicada para causar sua ruptura? Considere as

    dimensesmostradasnaFiguraaseguir.

    5Um piso cermico do tipo grs porcelanato possui absoro de gua de0,2%.Suaestruturaconstitudadegrosdemulita,dequartzoedefasevtrea,almdeporos.Suadensidadetericade2,1g/cm.Suadensidaderelativade94%.Responda:a) Qualadensidadebulk?b) Qualaporosidadedaestrutura?c) Qualaporosidadeabertadaestrutura?d) Qualaporosidadefechadadaestrutura?e) Qual a densidade determinada pormtodo que envolva a imerso da

    amostra?