História e Materiais CTM

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Ciência e Tecnologia de 
Materiais
Welerson R. Araújo – Eng. Metalúrgico
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Ciência e Tecnologia de Materiais
Pontos
__Avaliação da Aprendizagem em Processo - Prova escrita – 20 
pontos
__Avaliação da Aprendizagem em Processo - Prova escrita – 20 
pontos
__Atividades de Laboratório – 15 pontos
__Avaliação Continuada - 40 pontos.
TOTAL 100 pontos
__Prova Especial vale 100 pontos.
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Livro
CALLISTER, William D. Ciência e engenharia de 
materiais: uma introdução. 7a . ed . Rio de Janeiro: 
LTC - Livros Técnicos e Científicos, c2008. x x , 705p. 
ISBN 9788521615958 (Disponível no Acervo).
Ciência e Tecnologia de Materiais
SUMÁRIO DA TEORIA
__História dos Materiais;
__Propriedades Mecânicas dos Materiais;
__Ensaios Mecânicos (tração, dureza, impacto);
__Estruturas cristalinas dos metais, defeitos e propriedades;
__Difusão e tratamentos térmicos;
__Diagramas de fases (Ferro-Carbono);
__Curvas de resfriamento;
__Processo de Solidificação e propriedades (aços, ferro 
fundido e não ferrosos);
__Polímeros, cerâmicos e Compósitos.
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SUMÁRIO DA PRÁTICA
__Densidade de Materiais
__Ensaios de Dureza (Brinell, Vickers, Rockwell);
__Ensaio de Tração;
__Técnicas Metalográficas (macrografia e micrografia);
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Ciência e Tecnologia de 
Materiais
História
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História - Materiais
__O avanço das sociedades tem estado ligados às habilidades 
dos seus membros em produzir e manipular os materiais para 
satisfazer as suas necessidades.
Idade da Pedra / idade do bronze
__Materiais de ocorrência natural:
Pedra, madeira, argila, peles e muitos outros
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História - Materiais
__Com o tempo desenvolveram técnicas de produção de 
materiais superiores em desempenho aos produtos naturais:
Cerâmica e vários metais
__Alteração de propriedades de um mesmo material através 
de tratamentos térmicos e adições de outros materiais.
Aços – ligas de ferro e carbono
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História - Seleção
__Utilizava-se o material que melhor atendia em
características à aplicação.
__Nos últimos 60 anos os cientistas compreenderam as 
relações entre os elementos estruturais dos materiais e as 
suas propriedades.
Com isso está sendo possível classificar os materiais 
por tipos: metais, plásticos, vidros, fibras, entre outros.
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História – Ciência / Tecnologia
__O desenvolvimento de muitas tecnologias torna a nossa 
existência tão confortável.
Baixo custo do aço possibilitou o desenvolvimento dos 
automóveis.
Os semicondutores promoveram a criação de 
dispositivos eletrônicos.
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História – Ciência / Tecnologia
__A ciência dos materiais envolve a investigação das relações 
que existem entre as estruturas e as propriedades dos 
materiais.
__Todas as propriedades importantes dos materiais SÓLIDOS 
podem ser agrupadas em seis categorias diferentes:
mecânica, elétrica, térmica, magnética, ótica e 
deteriorativa.
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Aplicações de Materiais
__Muitas vezes um problema de materiais consiste na seleção 
do material correto dentre muitos milhares de materiais 
disponíveis.
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Alumina – Al203
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CLASSIFICAÇÃO dos MATERIAIS
__Metais;
__Cerâmicos;
__Polímeros;
__Compósitos;
__Semicondutores;
__Biomateriais.
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METAIS
*Normalmente são combinações de elementos metálicos.
*Possuem elétrons livres em sua estrutura e tem muitas 
propriedades atribuídas a esses elétrons (condutividade e 
condução de calor).
*Aparência lustrosa quando polido.
*São muito resistentes e ainda assim muito deformáveis.
*Grande uso em aplicações estruturais.
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METAIS
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CERÂMICOS
*São compostos entre elementos metálicos e não-metálicos 
(óxidos, nitretos e carbetos).
*Estão nesta classe os minerais argilosos, cimento e vidro.
*São tipicamente isolantes elétricos e térmicos .
*São muito resistentes a altas temperaturas e ambientes 
abrasivos.
*Com relação ao comportamento mecânico, são duros e 
muito quebradiços.
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CERÂMICOS
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POLÍMEROS
*Compreendem os materiais comuns de plástico e borracha
*Muitos são compostos orgânicos que têm sua química 
baseada no carbono, no hidrogênio e em outros elementos 
não metálicos.
*Estruturas moleculares muito grandes.
*Tipicamente de baixa densidade e podem ser extremamente 
flexíveis.
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POLÍMEROS
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COMPÓSITOS
*Consistem em mais de um tipo de material.
*Fibra de vidro - São vidros incorporados no interior de um 
material polimérico, que apresenta a resistência do vidro e a 
flexibilidade do polímero.
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SEMICONDUTORES
*Possuem propriedades elétricas que são intermediárias entre 
aquelas apresentadas pelos condutores elétricos e pelos 
isolantes.
*Tornaram possível o advento dos circuitos integrados que 
revolucionou a indústria dos eletrônicos.
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BIOMATERIAIS
*São materiais empregados em componentes implantados no 
interior do corpo humano para a substituição de partes do 
corpo doentes ou danificadas.
*Qualquer tipo de material pode ser utilizado, desde que seja 
compatível com os tecidos do corpo.
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