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Ciência dos Materiais

Código 10348
Ano 1
Semestre S2
Créditos ECTS 6
Carga Horária T(30H)/TP(30H)
Área Científica Mecânica e Termodinâmica
Tipo de ensino Regular
Estágios não aplica
Objectivos de Aprendizagem - Reconhecer e saber escolher os materiais e medir algumas das suas propriedades. - Aprender a caracterizar um material e saber quais as suas propriedades gerais; - Conhecer o comportamento de diferentes materiais quando solicitados a diferentes esforços; - Selecionar um conjunto de materiais para um dado projeto de engenharia aeronáutica, identificando os requisitos e os constrangimentos envolvidos.
Conteúdos programáticos 1. Introdução à ciência dos materiais. Os materiais e a civilização. Tabela periódica. Classificação dos materiais e suas propriedades gerais. 2. Estrutura cristalina dos materiais. Ligações químicas. Células unitária. Defeitos cristalinos. 3. Solidificação, difusão atómica e precipitação. Soluções sólidas substitucionais e intersticiais. Crescimento de fases e mudanças de fase. 4. Diagramas de fases de equilíbrio. Reações invariantes. Sistemas puros, binários e ternários. Exemplos de diagramas: substâncias puras, isomorfo, binário e ternário (elementos ferrosos, não-ferrosos e cerâmicas). 5. Propriedades mecânicas dos materiais. Tensão, deformação, módulo de elasticidade, ductilidade, tenacidade e coeficiente de Poisson. Lei de Hooke. Ensaios dos materiais de tração, compressão, flexão e dureza. 6. Ligas ferrosas. Aço carbono, ligado e inoxidável. Ferro fundido. Diagrama Fe-C. Tratamento térmico e termoquímico. Diagrama TTT. 7. Ligas não ferrosas. Ligas de alumínio, cobre, titânio, magnésio e zinco. Ligas refratárias. 8. Materiais cerâmicos. Processamento cerâmico. Cerâmica técnica e avançada. Cerâmica eletroeletrónica. Vidro. 9. Materiais poliméricos. Termoplásticos, termoendurecíveis, elastómeros. Copolímeros. 10. Materiais compósitos. Matriz e de reforço. Compósitos naturais. Madeira. Modo de tensão e de deformação. Compósitos laminados e sanduiches. 11. Propriedades elétricas, magnéticas, térmicas e óticas dos materiais. Materiais supercondutores.
Bibliografia principal - Abílio P. Silva, Caderno Teórico de Ciência dos Materiais; UBI - Universidade da Beira Interior. - Abílio P. Silva, Fichas de exercícios - (disponibilizado no Moodle). - William F. Smith, Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais, McGraw-Hill, 1998. - William F. Smith, Principles of Materials Science and Engineering, McGraw Hill, 1995. - William D. Callister, Materials Science and Engineering: An Introduction, Wiley, 2005. - William D. Callister, Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma introdução, Guanabara, 2012. - Michael F. Ashby, Materials Selection in Mechanical Design, Elsevier, 2005. - M.F. Ashby, Materials and the Environment, eco-informed material choice, Elsevier, 2012. - William F. Smith, J. Hashemi, Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais, McGraw-Hill, 2010, SP - James F. Shackelford, Introduction to Materials Science for Engineers, Macmillan, New York. - Lucas Martins Silva, Comportamento mecânico dos materiais, Publindústria, 2012.
Língua Português
Data da última atualização: 2014-08-07
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