Materiais. 2º Semestre Homepage da disciplina: fenix /2-semestre

Transcrição

1 Materiais 2º Semestre Homepage da disciplina: fenix

2 João Pedro Conde Gabinete: (Torre Sul) tel: Laboratório: tel: Docente

3 Programa 1. Introdução Materiais para Engenharia i. história, ii. organização dos materiais e dos processos iii. a escolha dum material para um projecto 2. A estrutura dos materiais i. Estruturas à escala atómica ii. Estruturas cristalinas iii. Estruturas não-cristalinas 3. Desenvolvimento microestrutural i. Termodinâmica das fases condensadas equilíbrios de fases e diagramas de fases ii. Processos cinéticos em materiais 4. Propriedades [relação estrutura-propriedades] i. Propriedades mecânicas ii. Propriedades eléctricas, dieléctricas, magnéticas e ópticas iii. Propriedades térmicas iv. Materiais compósitos v. Interacções materiais-ambiente 5. Síntese e projecto de materiais i. Processamento de materiais [relação estrutura-propriedades-processamento] ii. Selecção de materiais no projecto de engenharia e de produto [relação estruturapropriedades-processamento-selecção e projecto]

4 Avaliação/organização 10 trabalhos de casa semanais individuais (20%). Entrega obrigatória na data limite indicada. 1 trabalho de selecção de materiais em grupos de 3 estudantes (20%) com apresentação oral à turma (10 min) e discussão (10 min). Terá lugar nas últimas semanas de aulas. A apresentação power-point será o relatório do trabalho. 1 exame (100%, 80% ou 60%, no caso de ter feito os trabalhos de casa e o trabalho de selecção de materiais) Os trabalhos de casa e o projecto só são tomados em conta para a nota final se não prejudicarem a classificação do exame Aulas: Quarta (prática discussão dos trabalhos de casa/dúvidas), Quinta e Sexta (teóricas)

5 A1: Materiais história e caracter

6 Materiais, processos e escolhas Os Engenheiros fazem coisas e estas coisas são feitas de Materiais Para fazer algo a partir de um material precisamos de um processo, que tem de ser compatível com o material que planeamos usar Objectivo da nossa disciplina: -dar uma visão do universo dos materiais -dar uma visão do universo dos processos -fornecer métodos e ferramentas para seleccionar ambos para um dado projecto Materiais na Engenharia de Processo Materiais na Engenharia do Produto Químico Materiais no Design inovador

7 Desenvolvimento dos materiais ao longo do tempo O Engenheiro moderno tem mais de materiais disponíveis para a selecção!

8 Propriedades dos materiais propriedades mecânicas Suportar forças em segurança! Módulo de Young (rigidez) Aço Polietileno Tensão de cedência (resistência mecânica) Ligas de titânio Chumbo Tenacidade à fractura Aço (tenaz) Vidro (frágil) Densidade

9 Propriedades dos materiais propriedades térmicas As propriedades dos materiais mudam com a temperatura! Aço inox tem T max > polímeros Estado estacionário: condutividade térmica mede a taxa com que o calor flui entre o lado quente e o lado frio Estado transiente: a difusividade térmica controla o tempo que o material demora a atingir uma dada temperatura

10 Propriedades dos materiais propriedades eléctricas, magnéticas e ópticas

11 Propriedades químicas resistência à água, ácidos, bases, solventes orgânicos, oxidação e radiação

12 Sumário e conclusões Projecto de engenharia depende de materiais que são formados, unidos e acabados por processos O projecto define a performance necessária para os materiais, expressa em valores alvo para propriedades limitadoras do projecto Um material é escolhido porque atinge estes valores alvo e é compatível com os processos necessários para lhe dar forma, o unir e o acabar Propriedades físicas (como a densidade), proprieadades mecânicas (como o módulo de elasticidade e a tensão de cedência), e propriedades funcionais (térmicas, eléctricas, magnéticas e ópticas) podem ser propriedades limitadores do projecto TPC 1: disponível na página da disciplina a entregar na aula de sexta-feira, dia 7 de Março (em papel) ou até à meia-noite de dia 7 de Março (via )