PROGRAMA I. IDENTIFICAÇÃO DA DISCIPLINA DISCIPLINA: PROCESSAMENTO DE MATERIAIS CERÂMICOS
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- Juan Amaro Gesser
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1 PROGRAMA I. IDENTIFICAÇÃO DA DISCIPLINA DISCIPLINA: PROCESSAMENTO DE MATERIAIS CERÂMICOS CARACTERÍSTICA: Domínio Conexo PROGRAMA: Pós-Graduação Quimica PRÉ-REQUISITOS: não há CARGA DIDÁTICA: 150 horas DURAÇÃO EM SEMANAS: 15 NÚMERO DE CRÉDITOS: 10 NÚMERO MÍNIMO DE ALUNOS: 03 NÚMERO MÁXIMO DE ALUNOS: 20 PROFESSOR RESPONSÁVEL: Profa. Dra. Maria Aparecida Zaghete Colaborador: Prof. Dr. Leinig Perazolli
2 DISCIPLINA: PROCESSAMENTO DE MATERIAIS CERÃMICOS 1. JUSTIFICATIVA Esta disciplina tem como objetivo aprofundar nos conceitos modernos de processamento de materiais cerâmicos, especificamente em técnicas avançadas para a fabricação e caracterização de cerâmicas funcionais. O estudo dos materiais cerâmicos funcionais constitui-se na base para o desenvolvimento de novas tecnologias. Estima-se que aproximadamente metades dos materiais utilizados em nosso dia-a-dia foram desenvolvidas nos últimos 12 anos, e o principal motivo para isso é que o desenvolvimento de novos produtos tecnológicos já não é realizado a partir do aproveitamento de materiais existentes. A demanda por novos materiais cerâmicos com propriedades específicas é constante e vem das necessidades de outras áreas, tais como Energia, Transportes, Informação, Eletrônica etc. Portanto, esta disciplina tem como objetivo despertar o interesse do aluno pela pesquisa, desenvolvimento e inovação de novos materiais cerâmicos e dispositivos fabricados a partir deles. Nesta disciplina não serão estudados apenas os conceitos dos livros de texto, senão também artigos científicos relacionados com novas técnicas para aperfeiçoar o processamento de materiais cerâmicos avançados.
3 2. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO MOAGEM DE ALTA ENERGIA: SÍNTESE MECANOQUÍMICA. Principio físico do método Parâmetros de síntese Influencia de estrutura cristalina, matéria prima, meio de moagem. MÉTODO HIDROTERMICO- Fundamentos das microondas Aplicação como método de síntese de materiais cerâmicos Controle de parâmetros e características morfológicas das estruturas formadas PROCESSAMENTO DE FILMES FINOS Principio dos métodos físicos, Evaporação térmica, RF suputtering, Ablação laser Deposição de filmes finos a partir de soluções químicas Deposição de filmes de nanoestruturas via sintese hidrotermica. PROCESSAMENTO DE FILMES ESPESSOS Preparo de matérias primas Estudo da estabilidade e reologia das barbotinas Deposição de filmes por tape casting Deposição de filmes por screen printing PREPARAÇÃO DE COMPOSITOS Introduçao Diferentes tipos ( morfologias) de reforço Compositos reforçados nas diferentes direções Nanocompositos matal e cerâmica cerâmica SINTERIZAÇÃO POR PROCESSOS NÃO CONVENCIONAIS: MICROONDAS, LASER, PRENSAGEM A QUENTE. Sinterização convencional Sinterização por microondas Sinterização por laser Prensagem a quente
4 A. Livros de texto: BIBLIOGRAFIA 1. Burtrand Lee, Sridhar Komarneni, Chemical Processingof Ceramics. 2 nd. Ed. New York: Taylor & Francis.2005.ISBN Terry A. Ring. Fundamentals of Ceramic Powder Processing and Synthesis. Ed. Academic Press, San Diego, California, ISBN: Donald R. Askeland, Pradeep P. Fulay, Wendelin J. Wright, The Science and Engineering of Materials, Library of Congress Control Number: ISBN-13: , Sixth Edition 4. Brittan L. Hayes, Microwave synthesis chemical at the speed of light. CEM publishing, printed in USA. ISBN , J. S. Reed. Principles of Ceramics Processing. 2 nd. Ed. New York: Wiley, D. W. Richerson. Modern Ceramic Engineering. 2 nd. Ed. New York: Marcel Dekker, W. D. Kingery, H. K. Bowen and D. R. Uhlmann. Introduction to Ceramics. John Wiley & Sons, New York, Y. M. Chiang, D. Birnie, W. D. Kingery. Physical Ceramic. John Wiley & Sons, New York, R.C Buchanan. Ceramic Materials for Electronics: processing, properties and applications. 2 nd Ed. Marcel Dekker, R. M. German. Sintering Theory and Practice. John Wiley & Sons, New York, B. Journals especializados: 1. Nature Materials. 2. Physics Review Letters. 3. Advanced Materials. 4. Journal of Physics D: applied physics. 5. Ceramics International.
5 6. Thin Solid Films. 7. Journal of Electroceramics. 8. Journal of the American Ceramic Society. 9. Journal of the European Ceramic Society. 10. Nanoletters, etc. 11. Higher-Order Organization by Mesoscale Self-Assembly 12. and Transformation of Hybrid Nanostructures 13. Helmut Colfen and Stephen Mann, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, IV. CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃ0 A aprendizagem do aluno será avaliada mediante: 1. Participação nas aulas e uma prova escrita. 2. Propor um projeto envolvendo processamento de um material, apresentar e defender os procedimentos. EMENTA A disciplina busca analisar os procedimentos tradicionais de fabricação de cerâmicas e as necessidades atuais que geraram novas metodologias de síntese, processamento e caracterização. Portanto, nesta disciplina serão abordados de uma maneira crítica os conceitos básicos de processamento cerâmico na parte introdutória de cada capítulo, seguido de novas técnicas de processamento que serão estudadas e discutidas, comparando-as com as técnicas tradicionais. Finalmente, a partir dos conceitos gerais de processamento básico e avançado será estudado com o controle e caracterização de cerâmicas avançadas com propriedades especifica.
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