Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
20 Edipo cabral nascimento QUÍMICA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS Americana 2023 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 3 2 DESENVOLVIMENTO 4 2.1 AULA PRÁTICA 1 – MATERIAIS E TRATAMENTOS TÉRMICOS: EXIGÊNCIAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 4 2.2 AULA PRÁTICA 2 – REAÇÕES QUÍMICAS METALOGRÁFICAS 10 2.3 AULA PRÁTICA 3 – IDENTIFICAÇÃO DE MINERAIS – PARÂMETROS VISUAIS 14 2.4 AULA PRÁTICA 4 – IDENTIFICAÇÃO DE MINERAIS DESTRUTIVOS 19 3 CONCLUSÃO 23 REFERÊNCIAS 24 INTRODUÇÃO . Este trabalho apresenta o desenvolvimento do relatório da aula prática do curso de Química e Ciência dos Materiais do curso de Engenharia . As etapas que foram realizadas utilizando o software VirtualLab Algetec . foram realizadas utilizando o software VirtualLab Algetec . Dessa forma, são examinadas questões relacionadas a Materiais e Tratamentos Térmicos, Reações Químicas Metalográficas, Identificação de Minerais e Identificação de Minerais Destrutivos DESENVOLVIMENTO 2.1 Aula Prática 1 - Materiais e Tratamentos Térmicos : Requisitos de Materiais Utilizados em Engenharia O objetivo do experimento inicial consiste em investigar as discrepâncias nas propriedades de condutividade térmica, elétrica e de dureza entre diversos materiais, estabelecendo uma explicação entre tais propriedades e as respectivas estruturas químicas dos materiais em questão. Além disso, busca-se analisar o comportamento variável dos materiais em estudo. A primeira etapa consistiu na adoção de Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) indispensáveis para a execução do experimento: Depois, foi realizado o teste de condutividade elétrica: . Inicialmente, o corpo de prova 01, composto por ferro, foi inserido no gerador de DDP. Em seguida, utilizou-se o alicate amperímetro para realizar a medição da condutividade elétrica do corpo de prova. O passo foi repetido para os demais corpos de prova: Madeira: Cerâmica: Polímero: É possível observar que o ferro é o único material com condutividade elétrica, uma vez que os metais são caracterizados por essa propriedade. Posteriormente, procedi se à realização do teste de condutividade térmica, incialmente com o corpo de prova 01 (ferro): E com o corpo de teste 03 (cerâmica): Os corpos de teste 02 (feitos de madeira) e 04 (feitos de polímero) não apresentam resistência ao teste de condutividade térmica, pois seriam degradados durante o processo de avaliação. Portanto, pode-se inferir que tanto a madeira quanto o polímero não apresentam propriedades avançadas para a condução térmica. Finalmente, o dureza teste foi conduzido. Primeiramente, utilizando o corpo de teste 01 composto por ferro: Em seguida, o teste foi realizado nos outros corpos de teste: Madeira: Cerâmica: Polímero: Apresenta-se agora uma tabela com os dados comparativos obtidos nos testes para os diferentes materiais: Corpo de Teste Material Condutividade Elétrica Condutividade Térmica Dureza 01 Ferro 0,42 55 ºC 80 HB 02 Madeira 0 -- 20 HB 03 Cerâmica 0 173 ºC 62 HB 04 Polímero 0 -- 28 HB AULA PRÁTICA 2 – REAÇÕES QUÍMICAS METALOGRÁFICAS No segundo experimento, foi observado o efeito químico em várias ligas metálicas distintas, estabelecendo uma relação entre as características dos metais e suas estruturas cristalinas Primeiramente, os Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) adequados foram empregados para o experimento Depois, foi colocado o reagente Nital sobre a placa de Petri. Ao escolher a placa de aço 1020 para o procedimento de ataque químico, amostra foi submetida um processo de limpeza e secagem. Finalmente, análise microscópica da amostra de aço 1020 foi conduzida, permitindo observação de suas estruturas cristalinas, incluindo a perlita, a ferrita e a cementita. O procedimento foi novamente realizado, com as seguintes características: Reagente Nital; Amostra de Aço 1045 Onde é possível observar as estruturas perlita e ferrita: Reagente: cloreto férrico; Amostra de Latão. Onde foi possível observar as fases Alfa e Beta, conforme: Reagente: cloreto férrico ; Amostra de bronze . A estrutura dencrítica (alfa + beta) com distribuição de estanho pode ser observada em: Reagente: cloreto férrico; Amostra de Cobre. Onde é possível analisar a estrutura de cobre alfa, conforme: Reagente: água régia; Amostra de Aço 316. Onde foi possível observar as estruturas austenita e ferrita delta, conforme: A seguir, apresenta-se uma tabela com os dados observados: Liga Metálica Reagente Utilizado Estruturas observadas Aço 1020 Nital Perlita e Ferrita Aço 1045 Nital Perlita e Ferrita Latão Cloreto Férrico Fase Alfa e Fase Beta Bronze Cloreto Férrico Fase Alfa + Delta e Estanho Cobre Cloreto Férrico Cobre Alfa Aço 316 Água Régia Austenita e Ferrita Delta AULA PRÁTICA 3 – IDENTIFICAÇÃO DE MINERAIS – PARÂMETROS VISUAIS O terceiro experimento tem como objetivo verificar as parâmetros visuais aplicados em diferentes minerais e correlacionar suas propriedades com as observações visuais, levando em consideração as propriedades físicas dos minerais analisados. Primeiramente, foram empregados os Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) recomendados para a realização do experimento. Em seguida, deu-se início à avaliação das propriedades visuais dos minerais, de acordo com: Mineral 1: Mineral 2: Mineral 3: Mineral 4: Depois, foi analisado a cor do traço, conforme: Por fim, foi verificado o magnetismo do material: Mineral 1: Mineral 2: Mineral 3: Mineral 4: Assim, obtemos que: Mineral Cor Hábito Brilho Cor traço Magnetismo Nome 1 Cinza Escuro Hexagonal metálico Marrom Tijolo Não Hematita 2 Branco Cúbico Opaco Incolor a Esbranquiçada Não Calcita 3 Cinza Metálico, Prata Octaédrico Metálico Fosco Preto Sim Magnetita 4 Cinza Metálico Cúbico Metálico Cinza Escuro Não Galena AULA PRÁTICA 4 – IDENTIFICAÇÃO DE MINERAIS DESTRUTIVOS O experimento mais recente teve como objetivo examinar os diferentes tipos de ensaios destrutivos em relação aos minerais, estabelecendo uma observação entre as propriedades mecânicas e químicas dos minerais e as observações visuais. O estudo também analisou as estruturas cristalinas dos minerais durante os ensaios destrutivos. Primeiramente, foram empregados os Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) indispensáveis para a realização do experimento. Em seguida, os testes de dureza foram prolongados. Foram empregados uma unha, uma moeda de cobre, uma faca de cozinha, um pedaço de vidro e uma lima de aço para assumir riscos em todos os quatro minerais. Minério 1: Unha – não risca Moeda – risca Faca – não risca Lima de aço – Risca Vidro – risca Minério 2: Unha – não risca Moeda – risca Faca – não risca Lima de aço – não risca Vidro – risca Minério 3: Unha – não risca Moeda – não risca Faca – não risca Lima de aço – risca Vidro – risca Minério 4: Unha – não risca Moeda – não risca Faca – não risca Lima de aço – risca Vidro – não risca Ademais, realizou-se a tentativa da análise de clivagem, mas salienta-se que o laboratório virtual apresentou erro nesta parte do experimento, uma vez que a parte “inspecionar fragmento” demonstrava apenas uma tela azul, sem quaisquer fragmentos. Salienta-se, ainda, que o experimento foi reiniciado diversas vezes, sem sucesso. Conforme: Por fim, foi analisada a solubilidade dos materiais, conforme: CONCLUSÃO Após a conclusão deste trabalho, pode-se afirmar que sua elaboração é altamente benéfica, uma vez que as práticas realizadas são essenciais para o desenvolvimento profissional e acadêmico na área de Engenharia Mecânica. Portanto, este relatório permitiu a visualização e compreensão de diversos conceitos relacionados à química e à ciência dos materiais . Assim, é indiscutível a importância dos conhecimentos adquiridos, sejam eles de natureza técnicaou experimental, ou de natureza teórica. REFERÊNCIAS ALGETEC. Manual do laboratório de materiais e tratamento térmico: exigências dos materiais utilizados em engenharia. ALGETEC. Manual do laboratório de Química: Identificação dos Minerais: Parâmetros visuais. ALGETEC. Manual do laboratório de Química: Identificação dos Minerais Destrutivos.
Compartilhar