Ciências dos Materiais - AVI

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AVI – AVALIAÇÃO INTEGRADA 
FOLHA DE RESPOSTA 
 
Disci 
 
INFORMAÇÕES IMPORTANTES! LEIA ANTES DE INICIAR! 
 
A Avaliação Integrada (AVI) é uma atividade que compreende resolução de cálculo. 
 
Esta avaliação vale até 10,0 pontos. 
 
Atenção1: Serão consideradas para avaliação somente as atividades com status “enviado”. As atividades com 
status na forma de “rascunho” não serão corrigidas. Lembre-se de clicar no botão “enviar”. 
 
Atenção2: A atividade deve ser postada somente neste modelo de Folha de Respostas, preferencialmente, na versão Pdf. 
 
Importante: 
Nunca copie e cole informações da internet, de outro colega ou qualquer outra fonte, como sendo sua 
produção, já que essas situações caracterizam plágio e invalidam sua atividade. 
 
Se for pedido na atividade, coloque as referências bibliográficas para não perder ponto. 
 
 
 
CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES - CÁLCULO 
 
Caminho de Resolução: O trabalho deve seguir uma linha de raciocínio e coerência do início ao fim. O aluno deve colocar todo 
o desenvolvimento da atividade até chegar ao resultado final. 
 
Resultado Final: A resolução do exercício deve levar ao resultado final correto. 
 
A AVI que possui detalhamento do cálculo realizado, sem pular nenhuma etapa, e apresentar resultado final correto receberá nota 10. A 
atividade que apresentar apenas resultado final, mesmo que correto, sem inserir as etapas do cálculo receberá nota zero. Os erros serão 
descontados de acordo com a sua relevância. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina: Ciências dos Materiais 
 
 
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Resolução / Resposta 
QUESTÃO 1 
Uma das maiores revoluções tecnológicas foi a utilização da impressora 3D, evidenciando 
uma nova onda no sistema industrial chamada de Revolução 4.0. No contexto 
tecnológico, a impressão 3D é uma das grandes soluções trazida por esta onda, além da 
IoT, BigData, energias renováveis e uma automação completa dos processos. Para 
utilização da impressora 3D, muitos materiais foram testados para melhores 
performances e produtividades, para obter como retorno uma redução de custos, a 
mitigação do tempo e um controle maior nas falhas no processo. 
Fonte: http://www.maispolimeros.com.br/2020/01/30/impressao-3d/ 
Para diferenciarmos os diferentes tipos de materiais existentes precisamos 
conhecer suas definições básicas e propriedades. Em função disto, qual a 
diferença entre materiais polímeros e cerâmicos envolvendo definições e 
propriedades? 
Polímeros: A maioria dos materiais poliméricos consiste de cadeia molecular orgânicas 
(carbono). A resistência mecânica e ductilidade dos materiais poliméricos varia muito. As 
propriedades marcantes desses materiais são a baixa densidade e alta flexibilidade. São 
moldáveis por processos de compressão, transferência, injeção de ar e extrusão, sempre 
aplicando calor e pressão, juntos ou independentemente. 
As propriedades dos polímeros dependem de alguns fatores de suma importância, como 
a natureza química dos monômeros, que influenciam na estrutura molecular, tanto no que 
diz respeito à configuração, constituição, peso molecular e conformação das moléculas. O 
processo de polimerização influência nas propriedades no que se refere ao mecanismo 
envolvido e às suas interações na estrutura do polímero. A densidade do material é uma 
propriedade extremamente importante, principalmente para definir qual o melhor processo 
de transformação para aquele material. A estabilidade dimensional está bastante 
relacionada com a característica de absorver ou não umidade, que pode alterar 
consideravelmente o volume da peça ou produto confeccionado. Outro fator que 
influencia diretamente esta propriedade é a variação de temperatura, que pode deformar 
a peça ou produto. A condutividade térmica dos materiais poliméricos é fundamental para 
conhecer a quais temperaturas de processamento e de uso contínuo o material pode ser 
submetido sem que haja danos ou que ele inicie processo de deformação térmica. 
Materiais cerâmicos: a característica comum a estes materiais é serem constituídos de 
elementos metálicos e elementos não metálicos que na maioria das vezes possuem 
ligações de natureza iônica. Normalmente são incluídos nessa classe os óxidos, nitretos e 
carbetos e como exemplos podemos citar refratários, cimento, vidro e porcelana. O 
material cerâmico tem alto ponto de fusão, são geralmente isolantes elétricos e térmicos, 
são comumente estáveis sob condições ambientais severas, os materiais cerâmicos são 
geralmente duros e frágeis. 
As cerâmicas são materiais altamente utilizados pela indústria, resistente à fratura em 
temperatura ambiente, sejam as cerâmicas do tipo cristalina ou não cristalina, as 
cerâmicas quase sempre sofrem fratura antes de sofrerem qualquer tipo de deformação 
plástica, como resposta à uma carga de tração. Isso evidencia seu elevado nível de 
fragilidade. Comportamento elástico a tensão-deformação elástico dos materiais 
cerâmicos ocorre de forma linear. Dureza essa é sem dúvida a propriedade mecânica de 
maior destaque nas cerâmicas. Essa característica confere aos materiais cerâmicos sua 
grande utilidade em processos de abrasão e corte. Os materiais cerâmicos são 
considerados os materiais de mais elevado nível de dureza em todo o mundo. A 
exposição à variações nas temperaturas tende a promover deformações em alguns 
materiais. As cerâmicas tendem a sofrer tais variações, caracterizadas como fluência, 
quando expostas à altas temperaturas. 
https://www.infoescola.com/termodinamica/conducao-termica/
 
 
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QUESTÃO 2 
Os materiais compósitos e semicondutores possuem aplicações específicas com 
características formadoras de propriedades e controladas pelos interessados. Tanto a 
indústria como os centros de pesquisa conseguem, através desses materiais, criar 
condições e propriedades diversas para produtos diversos. 
Quando entramos no detalhamento sobre os compósitos, algumas questões ficam 
em evidência. Baseando-se nestas evidências, responda: 
a) Como são constituídos os compósitos? 
Um compósito é um material formado a partir da mistura de dois ou mais 
constituintes imiscíveis que diferem entre si na forma e na composição química. 
Os materiais que constituem um compósito dividem-se em duas categorias 
principais: matriz e reforço. O material que constitui a matriz é contínuo, 
proporcionando alguma ductilidade ao compósito que transmite os esforços 
mecânicos aos materiais de reforço. Os materiais que constituem o reforço são 
descontínuos, suportam os esforços aplicados ao compósito e, em geral, 
apresentam elevada resistência e rigidez. Da combinação dos diferentes materiais 
obtém-se um efeito sinérgico, em que os compósitos apresentam propriedades 
mecânicas superiores à soma das propriedades individuais de cada constituinte. 
As propriedades são obtidas através da quantidade, da geometria da fase 
dispersa e das propriedades individuais de cada constituinte 
b) Quais são os tipos de compósitos? Descreva-os. 
Como exemplos de materiais de matriz para compósitos, pode-se citar os metais, 
os polímeros e as cerâmicas. Como alguns exemplos de materiais de reforço para 
compósitos estão as fibras (de vidro, carbono, orgânicas, de carbero ou silício, 
entre outras), assim como a madeira, o grafite e alguns minerais. 
Um exemplo da aplicação dos compósitos está no colete a prova de balas, na 
vara utilizada no salto com varas, em alguns tipos de barcos de lazer, nas 
pranchas de surf, nas pás de um helicóptero, nas raquetes de tênis, entre outros. 
Cada um dos materiais citados apresenta uma estrutura (matriz), composta por 
um metal, um polímero ou cerâmica, e um material de reforço, composto por uma 
ou mais das fibras já citadas.