Ciências dos Materiais Introdução

Prévia do material em texto

Porque estudar ciências 
dos materiais? 
 PROCESSO ESTRUTURA PROPRIEDADES DESEMPENHO 
2 
O QUE É CIÊNCIAS DOS MATERIAS? 
CIÊNCIAS DOS MATERIAIS 
1 
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS 
3 
MATERIAIS METÁLICOS 
•Combinação de elementos metálicos 
•Elétrons livres ou não localizados 
•Bons condutores de calor e eletricidade 
•São fortes, não deformáveis, não transparentes 
a luz visível 
MATERIAIS CERÂMICOS 
•São combinações de elementos metálicos e 
não metálicos. 
•São em geral óxidos, nitratos ou carbetos 
•São isolantes elétricos e térmicos 
•São resistentes a altas temperaturas, são duros 
e quebradiços 
4 
MATERIAIS POLIMÉRICOS 
MATERIAIS COMPÓSITOS 
•São os plásticos e borrachas 
•Em geral são compostos orgânicos 
com grande massa molecular 
•Possuem baixa densidade e podem 
ser extremamente flexíveis 
•São materiais obtidos da combinação 
de mais de um tipo diferente de 
material com a finalidade de obter-se 
as melhores propriedades dos 
elementos componentes. 
 Ex: Fibra de Vidro 
5 
•Propriedades elétricas intermediárias 
•Revolucionaram a indústria 
eletrônica e de computadores. 
 MATERIAIS SEMICONDUTORES 
BIOMATERIAIS 
•Classe especializada de matérias 
utilizada para implantes humanos 
•Devem possuir características 
especiais tais como não serem tóxicos 
e serem compatíveis com o tecido 
humano 
•As classes de materiais metálicos, 
poliméricos e cerâmicos são 
freqüentemente usadas como 
biomaterial. 
6 
•Utilizados em alta tecnologia. 
•Também são utilizadas as outras 
classes de materiais para obtenção de 
propriedades extremamente específi- 
cas, portanto são muito caros. 
 MATERIAIS AVANÇADOS 
7 
PROBLEMAS ECONÔMICOS, AMBIENTAIS E SOCIAIS DA 
ENGENHARIA E CIÊNCIAS DOS MATERIAIS 
8 
ECONÔMICOS 
Modelo do componente 
Material 
Técnicas de manufatura 
 
AMBIENTAIS E SOCIAIS 
10 
Matéria 
prima 
Síntese e 
processamento Materiais 
para 
Engenharia 
Produto, 
Manufatura, 
Montagem 
Reuso e 
Reciclagem 
RECICLAGEM EM CIÊNCIAS DOS 
MATERIAIS 
METAL - METAIS EM GERAL SÃO 
 BIODEGRADÁVEIS. 
EXCESSÕES: METAIS TÓXICOS E 
ALTAMENTE RESISTENTES A 
CORROSÃO 
PROBLEMAS: 
Qualidade da liga reciclada diminue 
Os componentes devem ter modelos que 
facilitem a desmontagem. 
A separação de vários tipos de ligas envolve 
técnicas adequadas. 
11 
VIDROS - SÃO OS CERÂMICOS MAIS 
CONSUMIDOS PELO PÚBLICO EM 
GERA. 
VANTAGENS 
São inertes. 
São economicamente populares. 
A utilização dos vidros reciclados aumentam 
a produção e reduzem emissões poluentes. 
PROBLEMAS: 
Economicamente a reciclagem de vidros não 
é atrativa. 
Não são biodegradáveis. 
12 
PLÁSTICOS E BORRACHAS - SÃO 
EXTREMAMENTE POPULARES 
DEVIDO A SEREM INERTES 
CARACTERÍSTICAS 
Não são biodegradáveis em geral. 
Alguns são combustíveis e portanto 
podem ser queimados. 
Os termoplásticos podem ser remoldados 
por aquecimento. 
A qualidade e aparência são degradados a 
cada reciclagem 
 
13 
COMPÓSITOS - SÃO MUITO 
DIFÍCEIS DE SEREM RECICLADOS 
CARACTERÍSTICAS 
São materiais multifase 
As fases são formadas de particulados 
muito pequenos 
 
 
14 
SELEÇÃO DE MATERIAIS 
Selecionar os materiais de acordo com: 
 - o modelo 
 - as propriedades necessárias 
 - o tipo de ambiente ao qual o 
componente será exposto 
 - o tipo de processo utilizado para 
a fabricação do componente 
 - fatores econômicos 15