ciências de materiais i - prof. nilson – aula 1 ciências de materiais i prof. nilson c. cruz

19
Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 LaPTec www.sorocaba.unesp.br/ gpm Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Upload: internet

Post on 17-Apr-2015

115 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

Ciências de Materiais IProf. Nilson C. Cruz

Page 2: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpmMateriais na nossa vida

Page 3: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

Page 4: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

Desenvolvimento = Habilidade de produzir e manipular materiais

Page 5: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

Ciência de MateriaisEntender as relações entre síntese,

processamento, estrutura e propriedades dos materiais.

Engenharia de MateriaisComo transformar materiais em

dispositivos ou estruturas úteis.

Page 6: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

EstruturaArranjo de átomos ou íons

PropriedadeTipo de resposta a um estímulo

Page 7: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

PropriedadesMecânicasForça → Deformação (Módulo de elasticidade, resistência)

ElétricasCampo elétrico → Corrente (condutividade, constante dielétrica)

TérmicasCalor → Aquecimento (Condutividade, calor específico)

Page 8: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

Propriedades

MagnéticasCampo magnético→Magnetização (permeabilidade, susceptibilidade)

ÓpticasRadiação Eletromagnética→Reflexão (índice de refração, refletividade)

DeteriorativasAmbiente→ Reatividade química

Page 9: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

ProcessamentoManeiras de moldar ou modificar

SínteseProdução a partir de componentes

naturais ou não

Page 10: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

Processamento, Síntese↓

Estrutura

↓Propriedades

↓Desempenho

$!!!

Page 11: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

Porque estudar materiais? Seleção: - condições de aplicação (resistência x ductibilidade)

- deterioração (resistência x temperatura)

- custo (bom x caro)

Conhecimentomelhor escolha

Page 12: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

A: Composição •Ferro?•Alumínio?•Ligas?•Em quais quantidades?

C: Síntese•Como controlar o processo para produzir aço com alta resistência e conformabilidade?•Como produzir um chassis aerodinâmico?

B: Microestrutura•Quais características da estrutura limitam a resistência e a conformabilidade?•O que controla a resistência?

Desempenho

Custo

•Qual a relação peso/resistência?•Qual o efeito sobre a segurança do veiculo?•Qual o custo de fabricação?

Page 13: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

Classificação dos Materiais

Page 14: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

•Combinação de elementos metálicos (Ligas)

•Elétrons Delocalizados

•Bons Condutores

•Não transparentes

•Resistentes

•Moldáveis

Metais

Page 15: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

•Materiais inorgânicos metálicos e não metálicos ligados entre si (PZT)

•Isolantes térmico e

elétrico (Al2O3)

•Alta dureza (TiO2)

•Resistentes a altas temperaturas

Cerâmicas

Page 16: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

•Plásticos formados por longas cadeias carbônicas

•Leves

•Flexíveis

•Propriedades ópticas, elétricas e mecânicas ajustáveis

•Resistentes

•Moldáveis

Polímeros

Page 17: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

•Misturas de diferentes materiais

•Propriedades mistas

•Leves

•Resistentes

•Duros

•Moldáveis

Compósitos

Page 18: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

•Si, Ge, GaAs

•Base da indústria eletrônica

•Características elétricas intermediárias entre condutores e isolantes

•Propriedades extremamente sensíveis à dopagem com impurezas

Semicondutores

Page 19: Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1  Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

LaPTec

www.sorocaba.unesp.br/gpm

Alguns desafios:Energia Nuclear: combustível, contenção, resíduos

Transportes: redução de peso, aumento da temperatura do motor

Energia Solar

Processos menos poluentes

Reciclagem

Matérias primas alternativas

Materiais Biocompatíveis