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Portifólio Química e Ciência dos Materiais - AlgetecPortifólio Química e Ciência dos Materiais - Algetec lOMoARcPSD|17338255 Química ( Unopar Educational) https://www.studocu.com/pt-br/document/anhanguera-educational/quimica/portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec/75278792?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec https://www.studocu.com/pt-br/course/anhanguera-educational/quimica/4514517?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec https://www.studocu.com/pt-br/document/anhanguera-educational/quimica/portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec/75278792?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec https://www.studocu.com/pt-br/course/anhanguera-educational/quimica/4514517?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec QUÍMICA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS lOMoARcPSD|17338255 CATU - BA UNIVERSIDADE UNOPAR BACHARELADO EM ENGENHARIA MECANICA ADSON DOS SANTOS SOUZA 2023 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec QUÍMICA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS Roteiro de Aula Prática apresentado a Universidade disciplina de Química e Ciência dos Materiais Tutor(a) à Distância: lOMoARcPSD|17338255 Katielly Tavares Dos Santos 2023 Unopar como requisito para obtenção de média para a Catu - BA ADSON DOS SANTOS SOUZA 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 .................................................................................................................... 15 2.4 AULA PRÁTICA 4 – IDENTIFICAÇÃO DE MINERAIS DESTRUTIVOS ......... 20 3 CONCLUSÃO .................................................................................................... 24 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 25 lOMoARcPSD|17338255 3 1 INTRODUÇÃO Neste estudo, apresentamos o relatório referente à aula prática ministrada na disciplina de Química e Ciência dos Materiais, parte integrante do currículo do curso de Engenharia Mecânica. O experimento foi efetivado seguindo rigorosamente cada etapa de seu processo, com a assistência da plataforma VirtualLab Algetec, proporcionando uma abordagem ampla e aprofundada. O núcleo desta prática foi a exploração abrangente de diversos tópicos, englobando Materiais e Tratamentos Térmicos, Reações Químicas Metalográficas, além da identificação de minerais e sua caracterização destrutiva. Este relatório oferece uma exposição particularizada do processo, das observações efetuadas e das conclusões derivadas ao longo dessa experiência enriquecedora. lOMoARcPSD|17338255 4 2 DESENVOLVIMENTO 2.1 AULA PRÁTICA 1 – MATERIAIS E TRATAMENTOS TÉRMICOS: EXIGÊNCIAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA Durante a fase inicial desse experimento foi realizado com o objetivo de investigar as disparidades nas propriedades de condutividade térmica, condutividade elétrica e dureza observadas entre diferentes categorias de materiais. Este estudo teve como propósito estabelecer conexões entre as propriedades desses materiais e suas estruturas químicas, ao mesmo tempo em que examinava as variadas respostas apresentadas por cada material nesse cenário. A fase inaugural incidiu na correta adoção dos Equipamentos de Proteção Individual (EPIs), efetivas para garantir a segurança durante a realização do experimento: Logo após, foi realizado o teste de condutividade elétrica: lOMoARcPSD|17338255 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec 5 Primeiramente, o corpo de prova 01, combinado por ferro, foi posicionado no gerador de Diferença de Potencial (DDP), seguido da aplicação do alicate amperímetro para mensurar a condutividade elétrica do referido corpo de prova. O passo foi repetido para os demais corpos de prova: lOMoARcPSD|17338255 6 Madeira: Cerâmica: lOMoARcPSD|17338255 7 Polímero: Podemos observa que a única substância que evidencia condutividade elétrica é o ferro, uma vez que os metais são caracterizados por essa capacidade condutora. Logo após, efetivou-se o teste de condutividade térmica, incialmente com o corpo de prova 01 (ferro): lOMoARcPSD|17338255 8 E com o corpo de teste 03 (cerâmica): Os corpos de prova 02 (madeira) e 04 (polímero) não foram submetidos ao teste de condutividade térmica devido à susceptibilidade à degradação durante a execução desse teste. Em outras palavras, tanto a madeira quanto o polímero não demonstraram ser eficazes condutores térmicos. Por último, procedeu-se ao ensaio de dureza, começando pelo corpo de prova 01 (ferro): lOMoARcPSD|17338255 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec 9 Logo após, o teste foi realizado nos outros corpos de teste: Madeira: Cerâmica: lOMoARcPSD|17338255 10 Polímero: De agora em diante é exibido uma tabela contendo os dados comparativos adquiridos durante os testes realizados nos diversos 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 2.2 AULA PRÁTICA 2 – REAÇÕES QUÍMICAS METALOGRÁFICAS Durante o segundo ensaio, foi viabilizado a observação dos efeitos de um ataque químico em distintas ligas metálicas, estabelecendo correlações entre as propriedades desses metais e suas estruturas cristalinas. A primeira etapa consistiu na preparação e utilização dos Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) indispensáveis para a realização da experiência. lOMoARcPSD|17338255 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec 11 Logo após, foi colocado o reagente Nital sobre a placa de Petri. Preferindo pela placa de aço 1020 para o procedimento de ataque químico, a amostra foi submetida aos estágios de limpeza e subsequente secagem. Finalmente, a análise microscópica da amostra de aço 1020 foi executada. Nessa etapa, foi lOMoARcPSD|17338255 12 possível examinar as estruturas cristalinas presentes, tais como perlita, ferrita e cementita, como ilustrado abaixo: O procedimento foi novamente realizado, com as seguintes características: Reagente Nital; Amostra de Aço 1045 Onde é possível observar as estruturas perlita e ferrita: lOMoARcPSD|17338255 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec13 Reagente: cloreto férrico; Amostra de Latão. Tem-se as fases Alfa e Beta, conforme: Reagente: cloreto férrico; Amostra de Bronze. Tem-se a estrutura dencrítica (alfa + beta) com distribuição de estanho, conforme: lOMoARcPSD|17338255 14 Reagente: cloreto férrico; Amostra de Cobre. Analisa-se a estrutura de cobre alfa, conforme: Reagente: água régia; Amostra de Aço 316. Observa-se as estruturas austenita e ferrita delta, conforme: lOMoARcPSD|17338255 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec 15 Logo após, tem-se uma tabela com os dados vislumbrados. 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 2.3 AULA PRÁTICA 3 – IDENTIFICAÇÃO DE MINERAIS – PARÂMETROS VISUAIS Já durante o terceiro ensaio tem como finalidade verificar a influência de diversos parâmetros visuais nos minerais em questão. Esse estudo busca estabelecer correlações entre as propriedades dos minerais e suas manifestações visuais, levando em consideração suas características físicas. Para dar início ao processo, os Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) recomendados foram adequadamente utilizados. Na sequência, deu-se início à análise das propriedades visuais específicas de cada mineral, conforme o seguinte procedimento: Mineral 1: lOMoARcPSD|17338255 16 Mineral 2: Mineral 3: lOMoARcPSD|17338255 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec 17 Mineral 4: Logo após, foi analisado a cor do traço, tal como se verifica: Ao final, verificou-se o magnetismo do material: lOMoARcPSD|17338255 18 Mineral 1: Mineral 2: lOMoARcPSD|17338255 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec 19 Mineral 3: Mineral 4: Com isso, observa-se que: lOMoARcPSD|17338255 20 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 2.4 AULA PRÁTICA 4 – IDENTIFICAÇÃO DE MINERAIS DESTRUTIVOS O atual experimento alcançado tem como finalidade examinar uma variedade de testes destrutivos em relação a diferentes tipos de minerais. O objetivo principal é estabelecer correlações entre as propriedades mecânicas e químicas dos minerais e as observações visuais que surgem como resultado desses testes. Além disso, esse estudo concentra-se na análise das estruturas cristalinas dos minerais quando submetidos a ensaios destrutivos. Para que fosse iniciado o procedimento, foram devidamente empregados os Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) essenciais, a fim de assegurar a segurança durante todas as etapas. Em seguida, foram executados os ensaios de dureza. Para isso, utilizaram-se uma unha, uma moeda de cobre, uma faca de cozinha, um pedaço de vidro e uma lima de aço para realizar incisões nos quatro minerais sob análise. Minério 1: Unha – não risca Moeda – risca Faca – não risca Lima de aço – Risca Vidro – risca lOMoARcPSD|17338255 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec 21 Minério 2: Unha – não risca Moeda – risca Faca – não risca Lima de aço – não risca Vidro – risca lOMoARcPSD|17338255 22 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 lOMoARcPSD|17338255 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec 23 Por fim, analisou-se a solubilidade dos materiais, tal como se verifica: lOMoARcPSD|17338255 24 3 CONCLUSÃO Conclui-se que tanto a sua preparação quanto a sua execução é de extrema importância. Os exercícios realizados cumprem um extraordinário papel no desenvolvimento futuro tanto profissional quanto acadêmico na área de Engenharia Mecânica. Através deste relatório, é possível explorar e entender uma espaçosa gama de conceitos relacionados à química e à ciência dos materiais. Portanto, os conhecimentos adquiridos revelam-se de ampla relevância, compreendendo tanto os aspectos técnicos e experimentais quanto os teóricos. O conhecimento proporcionado por este trabalho oferece uma base sólida para a aplicação prática desses conceitos no campo da Engenharia Mecânica, preparando- nos para os desafios que surgirão. Dessa forma, é evidente a contribuição que esse trabalho traz para a formação e trajetória profissional, materializando nosso entendimento e capacidade de desempenho na interseção entre química, ciência dos materiais e engenharia. lOMoARcPSD|17338255 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portifolio-quimica-e-ciencia-dos-materiais-algetec 25 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. SMITH, William F.; HASHEMI, Javad. Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais. Amgh Editora, 2013. ZARBIN, Aldo JG. Química de (nano) materiais. Química nova, v. 30, p. 1469-1479, 2007. lOMoARcPSD|17338255