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Prof. Dr. Eduardo Junca Email: eduardojunca@unesc.net Materiais de engenharia I INTRODUÇÃO • Ciência dos materiais faz parte do conhecimento básico para todas as engenharias As propriedades dos materiais definem: • o desempenho de um determinado componente e o processo de fabricação do mesmo Introdução envolve investigação das relações existentes entre estruturas e as propriedades dos materiais Ciência dos materiais Introdução Denominação mais popular dada à antiga era da civilização: - Idade da pedra – 2,5 milhões de anos atrás; - Idade do bronze – 2000 até 1000 a.C. (ligas de cobre e estanho); - Idade do Cobre – 4000 e 3000 a.C. - Idade do Ferro – 1000 até 1a.C; - Século XX – “era dos plásticos” e “idade do silício” Introdução Classificação dos materiais • Metais • Cerâmicos • Polímeros Um material é reconhecido e identificado por suas propriedades e pelo seu comportamento frente a agentes exteriores. ◼ Compósitos ◼ Semicondutores ◼ Biomateriais Introdução – Classificação dos Materiais - Metais Introdução – Classificação dos Materiais - Metais • LIGAS FERROSAS Aços Baixos Carbonos; Aços Médio Carbono; Aços Alto Carbono. • FERROS FUNDIDOS Ferros Cinzentos, Nodulares e Brancos. • LIGAS NÃO FERROSAS Cobre e suas Ligas; Alumínio e suas ligas. Introdução – Classificação dos Materiais – Cerâmicas Introdução – Classificação dos Materiais – Cerâmicas Introdução – Classificação dos Materiais – Polímeros Introdução – Classificação dos Materiais Introdução – Classificação dos Materiais Introdução – Classificação dos Materiais Introdução – Classificação dos Materiais Metal Cerâmica Introdução – Classificação dos Materiais – Compósitos Naturais Introdução – Classificação dos Materiais – Semicondutores Introdução – Classificação dos Materiais – Semicondutores Introdução – Classificação dos Materiais – Biomateriais. Quais os critérios que um engenheiro deve adotar para selecionar um material entre tantos outros? 1. Conhecer as suas propriedades. 2. Condições de serviço (forças que atuam sobre ele). 4. O custo (consideração talvez mais convincente é provavelmente a econômica). Qual o custo do produto acabado??? Um material pode reunir um conjunto ideal de propriedades, porém com custo elevadíssimo. 3. Perda das propriedades (tipo de degradação que o material sofrerá em serviço). EX: Elevadas temperaturas e ambientes corrosivos diminuem consideravelmente a resistência mecânica Como definir qual o melhor material para a produção de um copo? • Vidro • Cerâmica • Plástico • Madeira • Metal • Papel Depende • Custo • Tempo de vida • Durabilidade • Aparência • Natureza do líquido • Copo de Café ???? ✓ Qualquer projeto de engenharia requer, para a sua viabilização, um vasto conhecimento das características, propriedades e comportamento dos materiais disponíveis. Introdução – Estruturas. Introdução – Estruturas. • Mecânicas; • Elétricas; • Térmicas; • Magnéticas; • Óticas; • Deteriorativas; • Outras. relacionam a deformação a aplicação de uma carga ou força; são exemplos o módulo de elasticidade e a resistência As propriedades mecânicas Propriedades elétricas condutividade elétrica e a constante dielétrica, o estimulo e um campo elétrico. Comportamento térmico dos sólidos pode ser representado em termos da capacidade calorífica e da condutividade térmica Propriedades Térmicas Propriedades magnéticas demonstram a resposta de um material a aplicação de um campo magnético Propriedades ópticas o estimulo e a radiação eletromagnética ou luminosa; o índice de refração e a refletividade representam bem as propriedades ópticas. Propriedades deteriorativa indicam a reatividade química dos materiais Exercícios 1- Classifique os matérias e de exemplos? 2- Relacione estrutura propriedade com processamento e desempenho. 3- Cite no mínimo 3 critérios nos quais a decisão final está normalmente baseada.
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