Propriedades e Aplicações de Materiais

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17/04/2021 UNIASSELVI - Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Portal do Aluno - Portal do Aluno - Grupo UNIASSELVI
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Acadêmico: Quenaz Cardoso Pereira (2505204)
Disciplina: Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24)
Avaliação: Avaliação I - Individual ( Cod.:668768) ( peso.:1,50)
Prova: 29701605
Nota da Prova: 9,00
Legenda: Resposta Certa   Sua Resposta Errada  
1. Os materiais cerâmicos vêm sendo desenvolvidos e aperfeiçoados ao longo de milênios, porém, somente com o o advento das
técnicas de caracterização de materiais pôde-se compreender os complexos arranjos cristalinos e relacioná-los com as suas
propriedades. Com relação às cerâmicas e suas propriedades e aplicações, analise as afirmativas a seguir:
I- Algumas cerâmicas são utilizadas para a confecção de tijolos aplicados no isolamento de calor em equipamentos com alta
temperatura. São os casos de fornos para a fusão de metais. O material cerâmico em contato com o metal líquido deve resistir à
temperatura de processamento, com uma vida útil adequada.
II- Tijolos e telhas, assim como o cimento, são materiais cerâmicos utilizados na construção civil. Os dois primeiros fazem parte da
classificação "cerâmica vermelha", produtos que são conformados e queimados em alta temperatura. Já o cimento é um material
que apresenta pega hidráulica, adquirindo alta resistência após a cura.
III- As lixas e os rebolos são materiais compostos por partículas cerâmicas abrasivas, utilizados para desbastar ou polir superfícies
de diversos materiais. A principal característica das cerâmicas utilizadas para esse é a alta dureza, relacionada com a forte energia
de ligação entre os átomos desses materiais.
IV- Os compósitos mais comuns são aqueles que utilizam polímeros em conjunto com metais. Normalmente utiliza-se uma matriz
metálica, em conjunto com fibras de material polimérico. Um exemplo desse material é a fibra de polietileno, que consiste em uma
matriz de alumínio, contendo fibras poliméricas, processada por fundição a 600 graus Celsius.
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As afirmativas I, II e III estão corretas.
 b) As afirmativas III e IV estão corretas.
 c) As afirmativas I e IV estão corretas.
 d) As afirmativas II e IV estão corretas.
2. A maioria dos materiais são agrupados de acordo com as suas caraterísticas físico-químicas em metais, cerâmicas e polímeros.
Embora não seja possível generalizar, observa-se que, em geral, os materiais de uma mesma classe apresentam algumas
características (ou propriedades) típicas. O conhecimento dessas características comuns é o passo inicial para a seleção de
materiais para certas aplicações. Com relação aos tipos e características dos materiais, analise as afirmativas a seguir:
I- Os materiais metálicos apresentam propriedades adequadas para o desenvolvimento de estruturas que suportam cargas
mecânicas, como a alta resistência mecânica e a deformação plástica (aviso de falha).
II- Os polímeros apresentam ligações iônicas (fortes), o que permite a sua aplicação em situações em que há mudanças bruscas de
temperatura, com picos de temperatura superiores ao ponto de fusão dos aços.
III- A utilização de materiais cerâmicos é bastante abrangente, ou seja, eles podem ser utilizados em diversas aplicações. A
principal desvantagem, no entanto, diz respeito ao seu baixo ponto de fusão, o que limita a aplicação em altas temperaturas.
IV- Apesar dos metais, via de regra, apresentarem maior resistência mecânica quando comparados aos materiais poliméricos,
esses últimos vêm gradativamente substituindo os metais em componentes de automóveis, pois são mais leves e propiciam
economia de combustível.
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As afirmativas I, II e IV estão corretas.
 b) As afirmativas I e IV estão corretas.
 c) As afirmativas II e III estão corretas.
 d) Somente a afirmativa IV está correta.
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3. Os materiais policristalinos, como a denominação sugere, são compostos por inúmeros grãos. No caso dos metais, esses grãos
são formados já no processo de solidificação do metal: durante o processo de resfriamento do líquido, a fase sólida começa a ser
formada simultaneamente em vários pontos (núcleos), que crescem a partir do líquido ao seu redor. No entanto, a orientação do
arranjo cristalino é diferente em cada um desses grãos e, dessa maneira, forma-se uma interface imperfeita entre os grãos, onde há
ligações químicas incompletas. Os contornos de grão, apesar de serem uma região de aparente fragilidade, acabam por
"atrapalhar" a movimentação das discordâncias no material, o que culmina em aumento na tensão de escoamento. Esse aumento
na tensão de escoamento pode ser calculado a partir da equação de Hall-Petch. Sobre o exposto, classifique V para as sentenças
verdadeiras e F para as falsas:
(    ) De acordo com a equação de Hall Petch, a tensão de escoamento é inversamente proporcional ao diâmetro médio do grão, ou
seja, para tamanhos de grão menores, ocorre um aumento da tensão de escoamento, mantendo-se constantes as demais variáveis.
(    ) De acordo com a equação de Hall Petch, a tensão de escoamento é proporcional ao diâmetro médio do grão, ou seja, para
tamanhos de grão maiores, ocorre um aumento da tensão de escoamento, mantendo-se constantes as demais variáveis.
(    ) Um aço comum à temperatura ambiente sob tensão trativa acima do limite de escoamento do material apresentará movimento
de discordâncias, resultando em deformação permanente do material.
(    ) Os contornos de grão constituem barreiras ao movimento das discordâncias no material, visto que é necessária uma maior
energia mecânica para que ocorra esse movimento. O acúmulo de discordâncias nos contornos de grão gera um aumento
crescente na energia necessária para essa movimentação, resultando em encruamento.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) F - F - V - V.
 b) V - F - V - V.
 c) F - V - F - F.
 d) V - V - F - F.
4. Os materiais amorfos não apresentam ordenação atômica de longo alcance. Sobre os materiais amorfos, assinale a alternativa
CORRETA:
 a) Um material tipicamente cristalino pode se tornar amorfo se a taxa de resfriamento a partir do líquido for suficientemente
elevada.
 b) Um material amorfo pode ser obtido através do resfriamento de qualquer material em estado de equilíbrio.
 c) Um material tipicamente cristalino, como o alumínio, em hipótese alguma poderá se tornar amorfo.
 d) Os materiais amorfos se apresentam sempre transparentes, como é o caso do vidro e de alguns tipos de polímeros.
5. Os polímeros são um grupo de materiais que, em virtude de suas características técnicas, de custo e de processamento, vêm
ganhando espaço em diversos segmentos. Em diversos casos, eles podem inclusive substituir completamente partes metálicas em
diversos produtos. Com relação às características dos materiais poliméricos, analise as afirmativas a seguir:
I- Uma das vantagens dos polímeros é a sua relativa baixa temperatura de processamento, quando comparado com a da maioria
dos metais comerciais. Isso se traduz em um menor consumo energético, e menores custos de processamento.
II- Os polímeros apresentam algumas limitações, que podem ser melhoradas com a utilização de aditivos no processamento.
Normalmente, não são resistentes a intempéries, ocorrendo a degradação progressiva das cadeias com a radiação UV.
III- Uma das principais características dos polímeros, que explica a sua versatilidade, diz respeito à confiabilidade do produto
confeccionado ao longo do tempo. Diferentemente dos metais, não apresentam corrosão ou qualquer tipo de degradação de suas
propriedades ao longo do tempo sob ação de intempéries.
IV- A resistência específica (definida como a razão entre a resistência mecânica e a densidade aparente) dos polímeros
termoplásticos,como o PP e o PE, é maior que a maioria dos metais ferrosos comerciais (aços e ferros fundidos). Por esse motivo,
é prática usual a substituição de componentes mecânicos metálicos, como bielas e eixos de veículos automotivos, por similares
confeccionados em PP e PE.
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As afirmativas I e II estão corretas.
 b) As afirmativas I e IV estão corretas.
 c) As afirmativas II e III estão corretas.
 d) As afirmativas III e IV estão corretas.
6. As características das ligações químicas dos materiais poliméricos definem as suas propriedades, tais como o ponto de fusão e
maleabilidade. Sobre as ligações químicas nos polímeros, assinale a alternativa CORRETA:
 a) Os materiais poliméricos apresentam ligações metálicas do tipo carbono-carbono, que contribuem para uma elevada
condutividade elétrica.
 b) Em função da rigidez das ligações iônicas, os polímeros devem ser processados em temperaturas acima de 1000 °C.
 c) Os materiais poliméricos apresentam ligações covalentes, que consiste em uma ligação química primária.
 d) As ligações secundárias são responsáveis pela elevada temperatura de fusão dos materiais poliméricos.
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7. As ligas de aço são compostas basicamente por uma proporção entre átomos de ferro e carbono. Em outros casos, são utilizados
também outros elementos de liga em conjunto para obter propriedades específicas. Os elementos de liga adicionados, assim como
o carbono, melhora as propriedades e permite que os aços sejam tratáveis termicamente em condições industriais. Sobre os
elementos de liga de tratamento térmico dos aços, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) No processo de têmpera, o aço é inicialmente aquecido até a temperatura de fusão. A temperatura é mantida até a completa
fusão do metal, que é posteriormente resfriado rapidamente em água à temperatura ambiente.
(    ) No tratamento térmico de revenido, o aço é aquecido até uma temperatura acima da temperatura de austenitização, e
posteriormente resfriado de forma rápida, formando a estrutura denominada bainita.
(    ) Os átomos de carbono no aço substituem alguns átomos de ferro. Isso ocorre porque o raio atômico dos dois átomos é
semelhante, permitindo que ocorra esse tipo de solubilização na estrutura cristalina.
(    ) Os elementos de liga, tais como o cromo e o vanádio, ficam solubilizados nos contornos de grão. No processo de têmpera,
esses metais sofrem fusão, aumentando a resistência química dos contornos de grão após o processo.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) F - V - V - F.
 b) V - F - V - F.
 c) V - V - V - V.
 d) F - F - F - F.
8. Os materiais compósitos resultam da combinação entre cerâmicas e polímeros, polímeros e metais, ou metais e cerâmicas. Essa
combinação visa obter propriedades específicas agregando características de cada material. Sobre os materiais compósitos,
classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) A combinação visa obter sinergia entre os materiais utilizados para a fabricação do compósito, ou seja, se espera agregar
aspectos positivos de ambos os materiais para atender a uma determinada especificação técnica.
(    ) A denominada "fibra de vidro" é um material compósito. Esse tipo de material é composto por uma matriz vítrea, em que ficam
dispostas as fibras de epóxi.
(    ) Uma variedade de insertos para usinagem são fabricados em um material chamado "Widea". Esse material consiste em um
matriz de carbeto de tungstênio (WC), em que ficam dispostas partículas metálicas (Cobalto ou Níquel).
(    ) É possível obter propriedades elétricas controladas (semicondutividade) através da adição de partículas metálicas em uma
matriz polimérica.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) F - V - V - F.
 b) V - V - F - V.
 c) F - F - V - F.
 d) V - F - F - V.
9. Muitos metais apresentam estruturas cristalinas cúbicas, as quais apresentam grande simetria. Esse fato propicia o
desenvolvimento de muitos sistemas de escorregamento, que facilitam a movimentação de discordâncias na aplicação de tensões
mecânicas. Com relação à estrutura cristalina dos metais e seus defeitos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as
falsas:
(    ) As discordâncias são defeitos da estrutura cristalina causados por um desalinhamento de átomos. A quantidade de
discordâncias em um material metálico se relaciona com as suas propriedades mecânicas.
(    ) As lacunas são um tipo de defeito caracterizado pela ausência de átomos na estrutura cristalina. A quantidade de lacunas
aumenta exponencialmente com o aumento da temperatura.
(    ) As impurezas são defeitos cristalinos caracterizados pela presença de átomos estranhos na composição do metal. A presença
desses defeitos, no entanto, pode melhorar as propriedades mecânicas desses materiais.
(    ) As impurezas podem ser de dois tipos: substitucionais, quando substituem o átomo do material, ou intersticiais, quando se
alojam nos interstícios da estrutura cristalina.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) F - V - V - V.
 b) V - F - F - F.
 c) V - V - V - V.
 d) F - F - V - F.
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10.Os materiais são denominados cristalinos quando apresentam uma ordenação de átomos de longo alcance. Já os materiais
amorfos não apresentam essa ordenação de átomos. Os metais em seu estado cristalino, como o aço e o alumínio comerciais,
apresentam ordenação de seus átomos em estruturas cúbicas. Com relação aos metais cristalinos, analise as afirmativas a seguir:
I- Os metais comerciais são policristalinos. A estrutura cristalina é formada a partir da solidificação do material fundido, em que
ocorre a nucleação e o crescimento de grãos durante o processo de resfriamento.
II- Os metais comerciais são denominados monocristalinos, pois apresentam um mesmo arranjo atômico (célula unitária) ao longo
de todo o material. 
III- Os materiais policristalinos apresentam maior quantidade de imperfeições, denominadas contornos de grão, quando
comparados aos materiais monocristalinos.
IV- Materiais monocristalinos, por terem menor quantidade de defeitos na estrutura cristalina, apresentam valores de resistência
mecânica mais próximos do valor teórico do material (calculado a partir das forças de ligações químicas).
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As afirmativas I, III e IV estão corretas.
 b) As afirmativas I, II e IV estão corretas.
 c) Somente a afirmativa I está correta.
 d) As afirmativas II e IV estão corretas.
Prova finalizada com 9 acertos e 1 questões erradas.