PA CM_Diurno

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CURSO: ENGENHARIA AMBIENTAL 
DISCIPLINA: CIÊNCIA DOS MATERIAIS 
PERÍODO: 2º Período ANO: 2013 SEMESTRE: 2º 
PROFESSOR: Profª. Drª Nice Mika Sakamoto Kaminari 
HORÁRIO: 2ª Feira e 4ª Feira 11:10 as 12:50 
PLANO DE ENSINO 
EMENTA 
Efeitos das ligações químicas sobre o comportamento dos materiais. Estrutura cristalina 
dos materiais. Difusão em sólidos. Diagrama de fases. Metais (estrutura, falhas, ligas 
metálicas, tecnologia de obtenção). Cerâmicas (estrutura, aplicações, tecnologia de 
obtenção). Polímeros (estrutura, tecnologia de obtenção). Compósitos (estrutura, tipos, 
composição, tecnologias de obtenção). Propriedades dos materiais. Degradação e 
corrosão de materiais. Ensaios em materiais. 
 
TEMAS DE ESTUDO 
1. Ligações 
1.1 Químicas: iônicas, 
1.2 Metálicas, 
1.3 Covalentes, 
2. Estruturas cristalinas dos materiais: 
2.1 Sistemas cristalinos, 
2.2 Células unitárias, 
2.3 Direções planos cristalográficos, 
2.4 Alotropia e polimorfismo 
3. Difusão: 
3.1 Mecanismo da difusão, 
3.2 Difusão por lacunas, 
3.3 Difusão intersticial, 
3.4 Modelos de difusão. 
4. Diagramas de fases: 
4.1 Definições e conceitos básicos, 
4.2 Limite de solubilidade, 
4.3 Fases e microestruturas, 
4.4 Regra das fases, 
4.5 Regra da alavanca, 
4.6 Diagramas binários e ternários. 
5. Propriedades mecânicas dos materiais: 
5.1 Dureza, 
5.2 Tração. 
5.3 Impacto. 
6. Propriedades dos metais 
6.1 Classificação dos aços e ferros fundidos. 
7. Estrutura e propriedades das cerâmicas: 
7.1 Cerâmicas a base de silicatos; 
7.2 Carbono: grafite, diamante, nanotubos, fulerenos; 
7.3 Imperfeições em cerâmicas: defeitos de Schottky e Frenkel; 
8. Aplicação e processamento das cerâmicas: 
8.1 Vidros, conformação do vidro, tratamentos térmicos do vidro, 
8.2 Vitrocerâmicos, 
8.3 Argilas, 
8.4 Técnicas de fabricação. 
9. Estruturas poliméricas: 
9.1 Químicas dos polímeros, 
9.2 Peso molecular, forma molecular, estrutura molecular, configurações moleculares, 
9.3 Copolímeros. 
10. Aplicação e processamento dos polímeros: 
10.1 Comportamento tensão/deformação, 
10.2 Propriedades mecânicas dos polímeros, 
10.3 Técnicas de fabricação; 
10.4 Termofixos, termoplásticos e elastômeros; 
10.5 Aplicação dos polímeros. 
10.6 Propriedades 
11. Compósitos: 
11.1 Reforçados por partículas, fibras, concreto armado, 
11.2 Regra das misturas. 
11.3 Compósitos com matriz polimérica, 
11.4 Compósitos com matriz metálica, 
11.5 Compósitos com matriz cerâmica. 
11.6 Propriedades 
12. Corrosão dos materiais: 
12.1 Fundamentos eletroquímicos, 
12.2 Taxa de corrosão, 
12.3 Tipos de corrosão, 
12.4 Prevenção; 
12.5 Corrosão em metais, polímeros e cerâmicas. 
 
COMPETÊNCIAS 
1. Relacionar as propriedades mecânicas, térmicas, elétricas, ópticas e magnéticas com as 
ligações químicas dos materiais. 
2. Relacionar a formação de ligas com as estruturas cristalinas dos metais. 
3. Diferenciar os tipos de materiais existentes. 
4. Analisar o efeito da difusão nos fenômenos metalúrgicos. 
5. Construir diagramas de fases. 
6. Identificar as diferentes regiões dos diagramas de fases. 
7. Identificar microestruturas dos materiais. 
8. Relacionar propriedades mecânicas com a microestrutura dos materiais. 
9. Propor alterações microestruturais nos materiais. 
10. Identificar os fundamentos do processamento dos materiais. 
11. Interpretar os resultados de ensaios mecânicos. 
12. Identificar os fenômenos de degradação dos materiais. 
 
METODOLOGIA 
 
Procedimentos do Professor 
Para o desenvolvimento do conteúdo programático proposto serão utilizados recursos 
pedagógicos diversos, tais como: 
 Aulas expositivas dialogadas; 
 Proposição de problemas e exercícios práticos; 
 Orientação de trabalhos práticos; 
 Debates e práticas em sala de aula; 
 Apresentação de estudos de casos e textos complementares; 
 Elaboração de questionários dirigidos; 
 Atendimento aos alunos; 
 Enfatiza-se que o professor não tem a obrigação de disponibilizar aulas ministradas 
no sistema Eureka. A bibliografia básica da disciplina pode ser facilmente 
encontrada na biblioteca. 
 
Procedimentos do Aluno 
 Ler e entender o presente plano de ensino; 
 Ser assíduo e pontual; 
 Conforme exigência regimental, ter presença mínima de 75%; 
 Consultar periodicamente a sala Eureka; 
 Ainda conforme exigência regimental, obter nota 7,0 para passar sem a 
necessidade de realizar a prova final; 
 Também conforme exigência regimental, caso o aluno obtenha nota mínima igual a 
4 e inferior a 7, o mesmo poderá realizar a prova final e deverá ter um rendimento 
igual ou superior a 5 considerando a média aritmética da soma com a nota do 
semestre; 
 Participar ativamente nas questões apresentadas em sala de aula, inclusive com 
boa frequência; 
 Realizar pesquisas bibliográficas; 
 Ler e interpretar textos; 
 Resolver as atividades propostas; 
 
Recursos e Materiais Envolvidos 
 Quadro negro e giz; 
 Equipamentos eletrônicos de projeção de imagem e som; 
 Livros para consulta; 
 Textos e artigos técnicos envolvidos. 
 
AVALIAÇÕES 
Serão aplicadas duas provas ao longo do semestre. As datas de realização das 
mesmas se encontram apresentadas abaixo. Enfatiza-se que as provas aplicadas para as 
diferentes turmas (matutino e noturno) não serão semelhantes. Também serão 
desenvolvidos trabalhos ao longo do semestre. 
Salienta-se que as provas serão corrigidas levando-se em consideração a 
resolução de cada exercício proposto, e ainda levando em consideração seus resultados 
devidamente apresentados. 
Se for o caso, o aluno que obteve um bom desempenho no exame multidisciplinar 
será contemplado com nota estabelecida pela direção do curso. Esta nota será somada 
na íntegra a Nota Final. 
Todas as provas, exceto a prova final, serão apresentadas individualmente a cada 
aluno. A apresentação poderá ocorrer em sala de aula ou em um dia e horário diferente 
dos dias de aula previamente agendado pelo professor em sala de aula. 
Todas as provas serão resolvidas na íntegra em conjunto com os alunos após a 
data de realização das mesmas. 
O aluno que não comparecer a data da prova, deverá providenciar a apresentação 
ao professor de atestado médico ou justificativa plausível, seguindo as recomendações 
institucionais, em um período de 7 dias posteriores a data da prova. Caso contrário, o 
aluno perderá o direito de realizar a prova perdida. 
 
REGISTRO DE PRESENÇA 
Segundo o que é estabelecido pela instituição, os registros de presenças serão 
realizados por meio de “chamada eletrônica” para que seja verificada a exigência 
regimental mínima de frequência às aulas (75%) ao longo do semestre. 
Em nenhuma hipótese haverá abono de falta, salvo a apresentação de atestado 
médico devidamente registrado no SIGA. Esta apresentação deverá ocorrer em um 
período não superior a 7 dias. 
O aluno tem o dever de controlar suas presenças ao longo do semestre. Enfatiza-
se o fato de que o aluno poderá consultar a situação referente as suas presenças via 
sistema Eureka. 
Enfatiza-se ainda que, para modificação do registro de presença, o professor tem 
acesso na chamada eletrônica apenas no dia aula corrente e no dia da aula anterior. 
Durante a chamada eletrônica, no item observações, será registrada a possível 
situação adversa em que o professor efetuou a mesma, ou seja, em ambiente de 
conversa, sem o silêncio adequado para o procedimento. Muito embora o erro do 
professor quanto ao registro de presença tenha uma suscetibilidade baixa, a metodologia 
citada subsidiará o professor a decidir positivamente ou negativamente pela alteração da 
situação de presença de um determinado aluno na aula anterior. Caso ocorram erros por 
parte do professor, o mesmo deverá ser tratado com o professor por cada aluno em um 
período máximo de 7 dias. 
O aluno terá uma tolerância de 15 minutos em relação ao horário de inicio de cada 
aula para acessar a sala de aula. 
O aluno que não se fizer presente no período citado não poderáacessar a sala de 
aula. 
O controle de chamada será realizado no segundo horário de cada aula. 
 
CONSIDERAÇÕES GERAIS 
A programação apresentada não é rígida e inflexível, podendo flutuar e ser 
reajustada de acordo com o rendimento e a necessidade dos alunos; sugestões serão 
bem-vindas; 
Perguntas, dúvidas apartes e contribuições por parte dos alunos são extremamente 
importantes, aceitas e atendidas para dinamizar e enriquecer o processo de 
aprendizagem; 
Pede-se atitude de educação e respeito durante o período de aulas, estando os 
alunos eventualmente tumultuadores sujeitos a solicitação de deixarem o recinto; 
Os materiais de aula indicados pelo professor poderão ser encontrados na 
Biblioteca Central da PUCPR quando tratarem-se de livros. Exercícios, roteiros e tabelas 
poderão ser obtidos via Eureka; 
Os relatórios e listas de exercícios devem ser entregues na data estipulada, caso 
haja atraso na entrega da mesma a nota será descontado. Somente serão recebidos até 1 
semana após a data estipulada. 
O material da disciplina que o professor julgar fundamental para o aluno estará 
disponível no Eureka, não dispensando, porém, o uso da literatura recomendada. 
O Eureka deve ser sistematicamente consultado para avisos, comunicações, 
esclarecimentos, datas e prazos referentes às atividades do Plano de Ensino; 
É de responsabilidade e dever de cada aluno de ler e entender na íntegra o 
presente plano de ensino. O mesmo será disponibilizado a todos via Eureka. Também 
será disponibilizada uma cópia do mesmo ao representante de turma para os alunos 
efetuarem cópias do mesmo. 
 
AVALIAÇÕES 
Em nenhuma hipótese será autorizado o aluno realizar suas provas em horários 
diferenciados, salvo a apresentação de atestado médico devidamente registrado no SIGA. 
Esta apresentação deverá ocorrer em um período não superior a 7 dias. Após este 
período o aluno perde o direito de realizar uma possível prova de recuperação. 
Ao longo do semestre serão aplicadas provas objetivas. Nos dias das provas todos 
os alunos deverão manter seus telefones celulares desligados. Caso ocorra o contrário, a 
prova será retirada do aluno e será concedida nota zero ao aluno. 
Durante o período da prova, não será respondida pelo professor qualquer pergunta 
referente às questões ou ao conteúdo da mesma, pois o entendimento e a interpretação 
das questões também estarão sendo avaliados na prova. 
Será considerado ato de indisciplina, devidamente registrado na coordenação do 
curso, para possível punição exemplar, qualquer comentário inadequado de alunos 
referente à prova durante o seu desenvolvimento. 
A utilização de recursos ilícitos na resolução das provas implica na atribuição de 
nota 0,0 (zero) em toda prova. 
Não é obrigação do professor disponibilizar lista de exercícios aos alunos. Neste 
caso, de acordo com o desejo do aluno, é possível que o mesmo resolva exercícios 
extraclasse que podem ser encontrados na bibliografia recomendada deste plano de 
ensino. 
As avaliações serão contabilizadas segundo o seguinte cálculo: 
♦ Nota final: média entre Nota 1 e Nota 2; 
♦ Nota 1: Prova Teórica 1 valendo 8,0 + Exercícios ou Trabalhos valendo 2,0; 
♦ Nota 2: Prova Teórica 1 valendo 8,0 + Exercícios ou Trabalhos valendo 2,0; 
 
Prova 1 – 18 de setembro (podendo sofrer alterações) 
Prova 2 – 27 de novembro (podendo sofrer alterações) 
 
Não será permitido a nenhum aluno realizar a prova em horários diferenciados aos 
horários de sua matrícula. 
Caso o aluno atinja no semestre uma média inferior a 7,0, terá direito de realizar o 
Exame Final – Exame no qual, para ser aprovado, deverá atingir média final igual ou 
superior a 5,0. Neste caso, a média final para aprovação será composta de acordo com a 
equação apresentada abaixo: 
 
Nota Final = (Nota do Semestre + Nota do Exame Final) / 2 
De acordo com o regime institucional o aluno que não conseguir atingir nota igual a 
4 no semestre, não poderá realizar o exame final. As provas finais são agendadas pela 
direção do curso. 
 
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA 
Bibliografia Básica: 
1) CALLISTER, W. D. & RETHWISCH, D. G.; Ciência e Engenharia de Materiais: 
Uma Introdução; 8ª Ed.; Rio de Janeiro: LTC, 2012. 
2) SMITH, W. F.; Princípios de ciência e engenharia dos materiais; 3ª Ed.; Lisboa: 
McGraw-Hill, 1998. 
3) VAN VLACK, L. H.; Princípios de Ciência e Tecnologia dos Materiais; 7ª Ed.; Rio 
de Janeiro: Campus, 1995. 
Bibliografia complementar: 
1) ASKELAND, D. R. & PHULÉ, P. P.; Ciência e engenharia dos materiais; São 
Paulo: Cengage Learning, 2008. 
2) BROPHY, J. H., ROSE L. M. & WULFF, J.; Ciência dos materiais; Rio de Janeiro: 
LTC, 1972. 
3) KERROD, R.; The science of structures and materials; London: Macmillan 
Children's Books, 1985. 
4) SHACKELFORD, J. F.; Ciência dos materiais; 6ª Ed. São Paulo: Pearson Prentice 
Hall, 2008. 
5) SUBBARAO, E. C; Experiências de ciência dos materiais; São Paulo: Edgard 
Blücher, 1973.