aula-01-4

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Introdução a Ciências 
dos Materiais
Ciências dos Materiais 
Prof: Daniel Padilha Setti 
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Introdução 
A descoberta que as propriedades de um material podia ser alterada através de tratamento térmico e adição de outras substâncias
Os materiais são classificados segundo suas características físicas e químicas em:
Metais:
Maleabilidade = capacidade de produzir laminas
Ductibilidade = ser submetido a uma deformação
Condutividade Elétrica = conduzir uma corrente elétrica
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Cerâmicas
Material rígido, de baixa resistência e com baixa condutividade elétrica.
Polímeros (plásticos)
Extremamente dúcteis e flexíveis, tendo como desvantagem a tendência de amolecer ou se decompor em altas temperaturas, com baixa condutividade elétrica.
Semicondutores
As propriedades elétricas são extremamente sensíveis. O intrínseco estrutura eletrônica inerente do metal puro. O extrínseco pelos átomos de impurezas.
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Processamento
Estrutura
Propriedades
Desempenho
Processamento: criar novos produtos ou sistema de materiais e técnicas para o processamento.
Estrutura: Arranjo dos componentes internos da matéria, estrutura eletrônica (subatômica), estrutura cristalina (atômico) e microestrutura (microscópico).
Estrutura CCC
Estrutura CFC
Estrutura HC
Propriedades: é a característica de um material expressa em termos da resposta que é medida à imposição de um estímulo especifico. As categorias das propriedades dos materiais se classificam em:
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Propriedades mecânicas: relacionam a deformação a uma carga ou força aplicada; elasticidade e a resistência.
Ensaio de tração
Tensão-deformação conduzido sob tração
Compressão
Cisalhamento
Torcional
Deformação elástica – independe do tempo
Anelasticidade – depende do tempo
Deformação plástica
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Propriedades elétricas: tais como a condutividade elétrica e a constante dielétricas
Propriedades magnéticas: são produzidos por cargas elétricas em movimentos.
Intensidade do campo magnético H
Diamagnetismo – uma forma muito fraca de magnetismo que não é permanente, persiste apenas enquanto o campo externo está sendo aplicado.
paramagnetismo
Ferromagnetismo certo materiais metálicos possuem um momento magnético permanente na ausência de um campo externo
Ferrimagnetismo magnetização encontrada em alguns materiais cerâmicos. Acoplamento antiparalelo de spins e do cancelamento incompleto do momento magnético
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Propriedades térmicas: dos sólidos pode ser representado em termos da capacidade calorífica e condutividade térmica.
Propriedades ópticas: a radiação eletromagnética ou radiação luminosa índice de refração e a refletividade.
Propriedades deteriorativas: reatividade de reações químicas dos materiais.
Desempenho: será em função das propriedades.
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Três amostras de óxido de alumínio
Superior: é um sólido cristalino para o qual o arranjo atômico periódico e repetitivo se estende por toda a sua extensão, sem interrupções. (transparente)
Central: é composta por um grande número de monocristais muito pequenos. (translúcido) 
Inferior: composta por apenas números muito grandes de pequenos cristais e também um grande número de poros. (opaco)
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Classificação dos materiais
Metais
São compostos por um ou mais elementos metálicos
Os átomos nos metais e ligas estão arranjados de uma maneira bem ordenada
Tendo características mecânicas, rígida, resistente e sendo dúcteis, sendo resistente à fraturas.
Bons condutores de eletricidade e de calor.
Alguns metais possuem propriedades magnéticas desejáveis.
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Classificação dos materiais
Cerâmicas
As cerâmicas são composta entre elementos metálicos e não metálicos.
Óxido de alumínio Al2O3, dióxido de silício SiO3.
As cerâmicas tem propriedade mecânica, rígido e resistente, sendo muito duras.
Sendo frágeis (ausência de ductibilidade).
Isolante de calor e eletricidade. 
Resistente a altas temperaturas.
Em relação suas características ópticas podem ser transparente, translúcida ou opacas
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Classificação dos materiais
Polímeros
Muitos são compostos orgânicos como C, H e outros elementos não metálicos O, N e Si.
Polietileno (PE), cloreto de polivinila (PVC), policarbonato (PC), poliestireno (PS), tendo baixa densidade.
Sendo pouco rígidos e pouco resistente.
Muitos polímeros são dúcteis e flexíveis.
São relativamente inertes quimicamente e não reativos em diverso ambientes.
Desvantagem tendência em amolecer ou decompor em temperaturas modestas.
Baixa condutividade elétrica e são não-magnéticos.
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Classificação dos materiais
Compósito
É um compósito composto por dois ou mais materiais.
Atingir uma combinação de propriedades que não é exibida pelo material isolado.
Fibra de vidro e epóxi poliéster.
Polímero reforçado com fibras de carbono (PRFC)
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Materiais avançados
Semicondutores:
Possuem propriedades elétricas intermediárias.
As características elétricas são extremamente sensíveis à presença impurezas.
Os semicondutores tornam possível o advento dos circuitos integrados.
Biomateriais:
Não devem produzir substâncias tóxicas e devem ser compatíveis com os tecidos do corpo