Gabarito Ciência dos Materiais -Lista 2

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Universidade Regional de Blumenau – Centro de Ciências Tecnológicas
Departamento de Engenharia de Produção e Design
Curso de Engenharia de Produção
Ciências dos Materiais I - Professora Dra. Deyse E O S Carpenter
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EXERCÍCIOS E GABARITO
O que estuda a Ciência dos Materiais?
A ciência dos materiais envolve a investigação das relações que existem entre as estruturas e as propriedades dos materiais, ou seja, visa a descoberta de conhecimentos básicos nos domínios da estrutura interna, das propriedades e do processamento de materiais.
Quais as quatro principais classificações dos materiais?
Metais, cerâmicos, polímeros e compósitos.
Caracterize em termos de composição os materiais metálicos, cerâmicos, compósitos e poliméricos.
Metálicos: são normalmente combinações de elementos metálicos e podem também conter alguns elementos não metálicos.
Cerâmicos: constituídos por elementos metálicos e não metálicos ligados quimicamente entre si. São freqüentemente óxidos, nitretos e carbetos.
Compósitos: são misturas de dois ou mais materiais.
Polímeros: a maioria é constituída por cadeias longas ou redes de moléculas orgânicas (contendo carbono).
Porque os materiais metálicos são bons condutores de eletricidade?
Porque possuem elétrons livres ou não localizados eu erstão sempre em movimento.
Para que um material seja utilizado como biomaterial é necessário que possua características especiais. Quais são elas?
Eles não devem produzir substâncias tóxicas e não causar reações biológicas adversas (incompatibilidade com os tecidos).
Porque é difícil reciclar um material compósito?
Porque ele é composto de muitas fases e seria praticamente impossível separá-las para que fossem reutilizadas.
O que se entende por materiais avançados e quais as suas aplicações?
Materiais avançados são tipicamente materiais cujas propriedades foram aprimoradas, ou então, materiais de alto desempenho recentemente desenvolvidos. Podem ser de todos os tipos de materiais e em geral são relativamente caros. Aplicações: equipamentos eletrônicos, computadores, sistemas de fibra ótica, espaçonaves, aeronaves e foguetes militares, lasers, circuitos integrados, armazenamento magnético de informações, mostradores de cristal líquido.
Quais os fatores econômicos que se deve levar em conta em seus projetos de produtos?
Modelo do componente, material e técnicas de manufatura.
Porque os metais são, em geral, ditos biodegradáveis?
Na natureza são encontrados na forma de óxidos que são depois reduzidos para a forma metálica. Quando estão expostos às condições sazonais tendem à retornar ao estado original oxidando-se, ou seja, corroendo e devido ao arraste pela chuva, infiltração no solo e outras intempéries pode ligar-se a vários componentes formando compostos e até o próprio mineral novamente.
Como podemos reciclar os materiais poliméricos?
Termoplásticos: são mais suscetíveis a recuperação e reciclagem uma vez que podem ser conformados novamente com o seu aquecimento.
Termofixos: é mais difícil, uma vez que esses materiais não são remoldados ou reconfigurados com facilidade. Algumas resinas termofixas são moídas e então adicionadas a materiais de remoldagem virgens antes do seu processamento; como tal, elas são recicladas como materiais de enchimento.
O que é um material cerâmico? Dê exemplos.
Os cerâmicos são compostos entre os elementos metálicos e não metálicos formando materiais extremamente duros e quebradiços, tipicamente refratários e resistentes a abrasão. Os cerâmicos são, também, isolantes de eletricidade e do calor.
O que significa um material ser projetado e um material ser desenvolvido empíricamente?
O material projetado é àquele que é desenvolvido para uma finalidade específica e portanto suas propriedades são definidas pelo Engenheiro Projetista para atender as necessidades do cliente. Estes materiais podem, eventualmente, ser utilizados para outras aplicações que não àquela para qual foi desenvolvido. O material desenvolvido empiricamente é aquele que não foi desenvolvido visando obter-se um conjunto de propriedades específicas para a aplicação, pelo contrário a aplicação vem depois do material já desenvolvido.
Quais são as sub classificações dos materiais classificados como “Morfologia Estrutural”?
Os monoestruturados que possuem um conjunto único de propriedades;
Os de recobrimento que conferem a superfície do material propriedades diferentes daquelas do corpo;
Os de gradiente que possuem camadas com diferentes propriedades ou com graus diferentes com que uma propriedade aparece no material;
Os de composição aleatória são àqueles que possuem uma matriz e pelo menos uma fase dispersa aleatoriamente.
Qual das quatro classificações você acha mais adequada, versátil e por quê? (Pessoal)
Quais as necessidades dos materiais modernos?
Os materiais modernos devem ser de baixo custo, projetados de forma ambientalmente correta desde o processo produtivo até o descarte, possuir leveza e resistência e atender aos requisitos da/das aplicação/ões a que se destina.
O que é um material de Engenharia?
É um cerâmico, um polímero, um compósito, um metal puro ou uma liga metálica já processados contendo suas características químicas, físicas e mecânicas que os tornem prontos para serem usados na manufatura de bens duradouros ou de consumo rápido.
Como se relacionam: propriedades, estrutura e processos de fabricação?
Relacionam-se intimamente, sendo que uma depende da outra de forma a darem características muito específicas a um material já que a estrutura é responsável pelas propriedades e estas podem ser alteradas pelo processo de fabricação que por sua vez, definirão o desempenho que o material vai apresentar em serviço.
Como o meio pode influenciar no desempenho de um material? Explique.
A correlação entre estrutura e propriedades dos materiais usados na fabricação de produtos é influenciada pelo meio que são expostos durante o uso. Desta forma o Engenheiro deve levar em consideração o meio a fim de garantir que os componentes ou produtos não falhem prematuramente quando usados.