INDICE GERAL. xv xvii. Nota dos tradutores Prefácio

Transcrição

1 r INDICE GERAL Nota dos tradutores Prefácio xv xvii CAPíTULO 1 INTRODUÇÃO À CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS 1.1 Materiais e engenharia 1.2 Ciência e engenharia de materiais 1.3 Classes de materiais 1.4 Competição entre materiais 1.5 Tendências futuras na utilização de materiais CAPíTULO 2 ESTRUTURA E LIGAÇÃO ATÓMICA Estrutura dos átomos 2.2 Números atómicos e massas atómicas 2.3 Estrutura electrónica dos átomos 2.4 Tipos de ligação atómica e molecular 2.5 Ligação iónica 2.6 Ligação covalente 2.7 Ligação metálica 2.8 Ligações secundárias 2.9 Ligações mistas CAPíTULO 3 ESTRUTURAS CRISTALINAS E GEOMETRIA DOS CRISTAIS Rede espacial e células unitárias 3.2 Sistemas cristalográficos e redes de Bravais ix

2 x índice 3.3 Principais estruturas cristalinas dos metais Posições atómicas em células unitárias cúbicas Direcções em células unitárias cúbicas Índices de Millerde planos cristalográficosem células unitárias cúbicas Planos e direcções cristalográficas em células unitárias hexagonais Comparação entre as estruturas cristalinas CFC, HC e CCC Cálculo de densidades volúrnicas, planares e lineares em células unitárias Polimorfismo ou alotropia Determinação de estruturas cristalinas 103 CAPíTULO 4 SOLlDIFICAÇÃO, DEFEITOS CRISTALINOS E DIFUSÃO EM SÓLIDOS Solidificação em metais 4.2 Solidificação de monocristais 4.3 Soluções sólidas metálicas 4.4 Defeitos cristalinos 4.5 Processos cinéticos em sólidos 4.6 Difusão atómica em sólidos 4.7 Aplicações industriais de processos de difusão 4.8 Efeito da temperatura na difusão em sólidos CAPíTULO 5 PROPRIEDADES ELÉCTRICAS DOS MATERIAIS Condução eléctrica em metais 5.2 Modelo de bandas de energia da condução eléctrica 5.3 Semicondutores intrínsecos 5.4 Semicondutores extrínsecos 5.5 Dispositivos semicondutores 5.6 Microelectrónica 5.7 Compostos semicondutores CAPíTULO 6 PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS MATERIAIS METÁLICOS Processamento de metais e ligas Tensão e deformação em materiais metálicos Ensaio de tracção e diagrama tensão nominal-extensão nominal 266

3 índice xi Dureza e ensaio de dureza Deformação plástica de monocristais metálicos Deformação plástica de metais policristalinos Endurecimento de metais por solução sólida Recuperação e recristalização de metais deformados plasticamente Fractura de metais Fadiga de metais Fluência e ruptura sob tensão de metais CAPíTULO 7 MATERIAIS POLlMÉRICOS Introdução Reacções de polimerização Processos industriais de polimerização Cristalinidade e estéreo-isomerismo em alguns termoplásticos Processamento de plásticos Termoplásticos de uso geral Termoplásticos estruturais Plásticos termoendurecíveis Elastómeros (borrachas) Deformação e reforço de plásticos Fluência e fractura de materiais poliméricos Selecção de materiais plásticos para aplicações em engenharia 416 CAPíTULO 8 DIAGRAMAS DE FASES Diagramas de fases de substâncias puras Regra das fases de Gibbs Sistemas binários isomorfos Regra da alavanca Solidificação de não-equilíbrio de ligas metálicas Sistemas binários eutécticos Sistemas binários peritécticos Sistemas binários monotécticos Reacções invariantes Diagramas de fases com fases e compostos intermédios Diagramas de fases ternários

4 xii índice CAPíTULO 9 LIGAS METÁLICAS DE ENGENHARIA Produção de ferros e aços Diagrama de fases ferro-carboneto de ferro Tratamentos térmicos de aços-carbono Aços de baixa liga Ligas de alumínio Ligas de cobre Aços inoxidáveis Ferros fundidos Ligas de magnésio, titánio e níquel Selecção de materiais metálicos para aplicações em engenharia CAPíTULO 10 MATERIAIS CERÂMiCaS Introdução 10.2 Estruturas cristalinas simples de cerâmícos 10.3 Estruturas dos silicatos 10.4 Processamento de cerâmicos 10.5 Cerâmicos tradicionais e cerâmicos técnicos 10.6 Propriedades eléctricas dos cerâmicos 10.7 Propriedades mecânicas dos cerâmícos 10.8 Propriedades térmicas dos cerámicos 10.9 Vidros CAPíTULO 11 MATERIAIS MAGNÉTICOS Campos magnéticos e grandezas magnéticas Tipos de magnetismo Efeito da temperatura no ferromagnetismo Domínios ferromagnéticos Tipos de energia que determinam a estrutura dos domínios magnéticos Magnetização e desmagnetização dum metal ferromagnético Materiais magnéticos macios Materiais magnéticos duros Ferrites 694

5 índice xiii CAPíTULO 12 CORROSÃO Generalidades 12.2 Corrosão electroquímica de metais 12.3 Pilhas galvânicas 12.4 Velocidade (cinética) da corrosão 12.5 Tipos de corrosão 12.6 Oxidação de metais 12.7 Controlo da corrosão CAPíTULO 13 MATERIAIS COMPÓSITOS Introdução Fibras para reforço de materiais plásticos Plásticos reforçados por fibras Processos de molde aberto para plásticos reforçados por fibras Processos de molde fechado para plásticos reforçados por fibras Betão Asfalto e misturas asfálticas Madeiras Estruturas em sanduíche Compósitos de matriz metálica e compósitos de matriz cerâmica CAPíTULO 14 PROPRIEDADES ÓPTICAS E MATERIAIS SUPERCONDUTORES Introdução 14.2 A Luz e o espectro electromagnético 14.3 Refracção da luz 14.4 Absorção, transmissão e reflexão da luz 14.5 Luminescência 14.6 Emissão estimulada de radiação e lasers 14.7 Fibras ópticas 14.8 Materiais supercondutores Referências para estudo adicional por capítulo 865 Apêndice I Algumas propriedades de alguns elementos 869