ctm1045-ceramica-avancada---sintese-e-caracterizacao

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PROGRAMA 
 
 
I. IDENTIFICAÇÃO DA DISCIPLINA 
 
 
 
DISCIPLINA: Cerâmica Avançada: síntese e caracterização 
 
 
CARACTERÍSTICA: Domínio Conexo 
 
 
PROGRAMA: Pós-Graduação em Química e Pós-Graduação em Ciência e 
Tecnologia de Materiais-POSMAT. 
 
 
PRÉ-REQUISITOS: não há 
 
 
CARGA DIDÁTICA: 90 horas - 15 horas semanais 4h/aula/trabalho em grupo 
 2 h/ atividades extra classe 
 
 
 
DURAÇÃO EM SEMANAS: 15 
 
 
NÚMERO DE CRÉDITOS: 12 
 
 
NÚMERO MÍNIMO DE ALUNOS: 03 
 
 
NÚMERO MÁXIMO DE ALUNOS: 20 
 
 
PROFESSOR(ES) RESPONSÁVEL(IS): Dr. Miguel Angel Ramírez Gil 
 
COLABORADOR(ES): 
 
 
 
DISCIPLINA: Cerâmica Avançada: síntese e caracterização 
 
 
II-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 metade 
dos materiais utilizados em nosso dia-a-dia foram desenvolvidos 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 otimizar 
o processamento de materiais cerâmicos avançados. 
 
Existe na grade curricular do curso de Mestrado e Doutorado em Química 
do Instituto de Química UNESP-Araraquara duas disciplinas de processamento: 
Processamento de Materiais I e II. Entretanto, estas disciplinas possuem uma 
abordagem geral para materiais com diferentes características composicionais e 
funcionais: metais e ligas, polímeros, compósitos e compostos, biomateriais, etc. 
Contudo, a importância de uma disciplina específica de síntese e caracterização 
de cerâmicas avançadas justifica o oferecimento da mesma como um tópico 
especial, levando em consideração também a grande quantidade de alunos que 
atualmente trabalham com materias cerâmicos nos diferentes grupos de pesquisa 
da Pós-Graduação em Química do Instituto de Química UNESP-Araraquara (nota 
7 Capes) e do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materias 
da Faculdade de Ciências UNESP-Bauru (nota 4 Capes) onde também é 
oferecida a disciplina. 
 
 
II-2. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 
 
 
1. Introdução: 
 
1.1. Introdução ao processamento de materiais cerâmicos: história, materias 
primas, caracterização de pós cerâmicos, cominuição e classificação de pós 
cerâmicos, prensagem (uniaxial e isostática), extrusão, moldagem por injeção, 
colagem (de barbotina e fita) e secagem de corpos cerâmicos. 
 
1.2. Introdução aos processos de sinterização: fundamentos de sinterização em 
estado sólido e em fase líquida, sinterização por processos não convencionais 
como microondas e laser, técnicas de medida, atmosferas e fornos de 
sinterização, microestrutura. 
1.3. Introdução aos métodos de preparação de pós cerâmicos: mistura de óxidos, 
sol-gel, coprecipitação, método dos precursores poliméricos, métodos em fase 
vapor (PVD e CVD), síntese hidrotermal. 
 
2. Técnicas modernas de processamento de cerâmicas avançadas: prensagem a 
quente, preparação de filmes finos (dip coating, spin coating, RF suputtering, 
PLD) e espessos (scren printed, slip casting, tape casting). 
 
3. Desenho, controle do processamento e caracterização das propriedades 
elétricas e microestruturais de cerâmicas avançadas: ferroeletricidade, 
propriedades magnéticas de ferritas, propriedades óticas, condutores magnéticos 
e magnetoresistência, supercondutividade, dielétricos e super dielétricos, 
piezoeletricidade, piroeletricidade e termistores, sensores de gás e varistores. 
 
 
DISCIPLINA: Cerâmica Avançada: síntese e caracterização 
 
III. BIBLIOGRAFIA 
 
A. Livros de texto: 
 
1) T. A. Ring. Fundamentals of Ceramic Powder Processing and Synthesis. Ed. 
Academic Press, San Diego, California, 1996. 
2) J. S. Reed. Principles of Ceramics Processing. 2
nd
. Ed. New York: Wiley, 1995. 
3) D. W. Richerson. Modern Ceramic Engineering. 2
nd
. Ed. New York: Marcel 
Dekker, 1992. 
4) W. D. Kingery, H. K. Bowen and D. R. Uhlmann. Introduction to Ceramics. John 
Wiley & Sons, New York, 1976. 
5). Y. M. Chiang, D. Birnie, W. D. Kingery. Physical Ceramic. John Wiley & Sons, 
New York, 1997. 
6) R.C Buchanan. Ceramic Materials for Electronics: processing, properties and 
applications. 2
nd
 Ed. Marcel Dekker, 1992. 
7) R. M. German. Sintering Theory and Practice. John Wiley & Sons, New York, 
1996. 
 
B. Journals especializados: 
 
1. Nature Materials. 
2. Physics Review Letters. 
3. Advanced Materials. 
4. Journal of Physics D: applied physics. 
5. Ceramics International. 
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. 
 
 
 
 
DISCIPLINA: Cerâmica Avançada: síntese e caracterização 
 
 
IV. CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃ0 
 
A aprendizagem do aluno será avaliada mediante: 
 
1. Duas provas escritas (30%) com valor de 15% cada uma. A primeira prova 
correspondente ao capítulo 1 do conteúdo programático e a segunda dos 
capítulos 2-3. 
2. Dois seminários individuais (40%) com valor de 20% cada um. A nota de 
cada seminário será a media da apresentação oral e de um relatório 
escrito. Os temas dos seminários serão distribuídos na segunda semana 
de aula. 
3. Análise crítica de artigos (30%) previamente selecionados e relacionados 
com temas específicos da disciplina. 
 
 
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 no capítulo 
introdutório. No segundo capítulo, novas técnicas de processamento serão 
estudadas e discutidas, comparando-as com as técnicas tradicionais. Finalmente, 
a partir dos conceitos gerais de processamento básico e avançado, serão 
estudados com detalhe o desenho, controle e caracterização de cerâmicas 
avançadas com propriedades especificas.