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Materiais

Código 12919
Ano 1
Semestre S2
Créditos ECTS 6
Carga Horária T(30H)/TP(30H)
Área Científica Mecânica e Termodinâmica
Tipo de ensino Presencial.
Estágios Não aplicável.
Objectivos de Aprendizagem - Aprender a caracterizar um material e saber quais as suas propriedades gerais;
- Conhecer o comportamento de diferentes materiais quando solicitados a diferentes esforços;
- Saber propor materiais para um dado componente, equipamento e/ou projeto de engenharia industrial, identificando os requisitos e os constrangimentos envolvidos.
Conteúdos programáticos 1. Introdução à ciência dos materiais. Os materiais e a civilização. Tabela periódica. Ligações químicas. Classificação dos materiais.
2. Estruturas cristalinas dos materiais. Células unitárias: CCC, CFC, HC. Relações geométricas. Fator de empacotamento. Densidade teórica.
3. Defeitos cristalinos. Defeitos pontuais e deslocações. Solidificação, nucleação e mecanismos de difusão. Soluções sólidas. Crescimento e mudanças de fases.
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 dos materiais. Propriedades mecânicas. Outras propriedades dos materiais: térmicas, elétricas e sensoriais.
6. Ligas ferrosas.
7. Ligas não ferrosas.
8. Materiais poliméricos.
9. Materiais compósitos.
10. Materiais cerâmicos. Cerâmica tradicional e avançada. Vidro.
11. Materiais Avançados. Materiais electro ativos.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação Nas aulas teóricas os conteúdos são transmitidos de uma forma clássica, recorrendo ao método expositivo, interrogativo e demonstrativo, com o apoio de recursos audiovisuais e digitais.
Nas aulas teórico-práticas são propostas fichas de trabalhos com exercícios de caracter teórico com o objetivo de consolidar a matéria exposta nas aulas teóricas e exercícios numéricos para promover a compreensão do significado físico das grandezas aprendidas e da sua aplicabilidade em situações reiais. Pretende-se assim, promover uma hierarquia de materiais em função das suas propriedades que levem o estudante a compreender e propor diferentes aplicações.
Está previsto a realização de pelo menos um trabalho de laboratório em grupo de 3 alunos.
Está prevista a realização de uma monografia sobre uma subclasse de materiais em trabalho de grupo de 3 alunos.
Bibliografia principal - Abílio P. Silva, Caderno Teórico de Ciência dos Materiais; UBI - Universidade da Beira Interior, Tipografia, ISBN: 978-989-654-427-0, 2018.
- Abílio P. Silva, Fichas de exercícios - (disponibilizado no Moodle).
- William F. Smith, Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais, McGraw-Hill.
- William F. Smith, Principles of Materials Science and Engineering, McGraw Hill.
- William D. Callister, Materials Science and Engineering: An Introduction, Wiley.
- William D. Callister, Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma introdução, Guanabara, 2012.
- Michael F. Ashby, Materials Selection in Mechanical Design, Elsevier.
- M.F. Ashby, Materials and the Environment, eco-informed material choice, Elsevier.
- William F. Smith, J. Hashemi, Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais, McGraw-Hill.
- 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: 2021-06-11
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