PROPRIEDADES DOS MATERIAIS

ATIVIDADE – AULA 1 - SOLUÇÃO

1. Existem milhares de materiais diferentes, cada qual com uma aplicação específica. O que define o

desempenho e o processo de fabricação de determinado componente?

Resposta: São as propriedades dos materiais que definem o desempenho e o processo de fabricação de

um determinado componente.

2. O número de materiais cresceu muito nas últimas décadas e a tendência é de se proliferarem ainda mais

num futuro próximo. Existem atualmente mais de 40.000 tipos diferentes de materiais. Quais são os três

critérios que um engenheiro deve adotar para selecionar um material entre tantos outros?

Resposta: Em primeiro lugar, o engenheiro deve caracterizar quais as condições de operação que será

submetido o referido material e levantar as propriedades requeridas para tal aplicação, saber como esses

valores foram determinados e quais as limitações e restrições quanto ao uso dos mesmos. A segunda

consideração na escolha do material refere-se ao levantamento sobre o tipo de degradação que o material

sofrerá em serviço. Por exemplo, elevadas temperaturas e ambientes corrosivos diminuem

consideravelmente a resistência mecânica. Finalmente, a consideração talvez mais convincente é

provavelmente a econômica: Qual o custo do produto acabado? Um material pode reunir um conjunto ideal

de propriedades, porém com custo elevadíssimo.

3. O tipo de material a ser aplicado, depende fundamentalmente da indústria em questão. Considerando

uma indústria de ponta como, por exemplo, a indústria aeroespacial e uma indústria de produção em massa

como, por exemplo, a indústria siderúrgica, defina para cada uma delas: como os materiais devem ser

utilizados e como deve ser encarado o fator custo.

Resposta: Indústria aeroespacial: utiliza os materiais no limite e com fator custo secundário. Indústria

siderúrgica: utiliza os materiais abaixo dos limites e com fator custo primordial.

4. Como o engenheiro deve proceder para selecionar um material onde se exige mais do que uma

propriedade?

Resposta: Em raras ocasiões um material reúne uma combinação ideal de propriedades, ou seja, muitas

vezes é necessário reduzir uma em benefício da outra. Um exemplo clássico são resistência mecânica e

ductilidade, geralmente um material de alta resistência apresenta ductilidade limitada. Este tipo de

circunstância exige que se estabeleça um compromisso razoável entre duas ou mais propriedades.

5. Em que base normalmente é realizada a classificação tradicional dos materiais? Quais são as principais

classes?

Resposta: A classificação tradicional dos materiais é geralmente baseada na estrutura atômica e química

destes. As principais classes são os metais, as cerâmicas, os polímeros e os compósitos.

6. Cite três características de cada uma das classes tradicionais dos materiais

Resposta:

Metais: São geralmente uma combinação de elementos metálicos, Os elétrons não estão ligados a

nenhum átomo em particular e por isso são bons condutores de calor e eletricidade e não são

transparentes à luz visível

Cerâmicas: Materiais cerâmicos são geralmente uma combinação de elementos metálicos e não-metálicos,

geralmente são óxidos, nitretos e carbetos e são isolantes de calor e eletricidade

Polímeros: Materiais poliméricos são geralmente compostos orgânicos baseados em carbono, hidrogênio e

outros elementos não metálicos, são constituídos de moléculas muito grandes (macromoléculas) e esses

materiais apresentam baixa densidade e podem ser extremamente flexíveis.

Compósitos: Materiais compósitos são constituídos de mais de um tipo de material insolúveis entre si, são

“desenhados” para apresentarem a combinação das melhores características de cada material constituinte e

muitos dos recentes desenvolvimentos em materiais envolvem materiais compósitos.

7. Quais são as principais necessidades dos materiais modernos?

Resposta: materiais que apresentem alto desempenho, baixo peso e alta resistência, resistência às altas

temperaturas e materiais que sejam menos danosos ao meio ambiente e mais fáceis de serem reciclados

ou regenerados.