Ciência de Materiais

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Thiago Assis Dutra
Código:
15075
Ano:
1
Semestre:
S2
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
T(30H)/TP(30H)
Área Científica:
Mecânica e Termodinâmica
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;
- Reconhecer e saber propor materiais para um dado componente, equipamento e/ou projeto de engenharia identificando os requisitos e os constrangimentos envolvidos.
Conteúdos programáticos:
1. Introdução. Tabela periódica. Classificação dos materiais.
2. Estrutura cristalina. Defeitos cristalinos.
3. Solidificação, difusão atómica. Soluções sólidas.
4. Diagramas de fases de equilíbrio. Reações invariantes.
5. Propriedades dos materiais. Diagrama tensão deformação. Lei de Hooke.
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. Materiais Avançados. Propriedades elétricas, magnéticas, térmicas e óticas dos materiais.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
As aulas teóricas recorrem ao método expositivo, interrogativo e demonstrativo, com o apoio de recursos audiovisuais e digitais.
As aulas teórico-práticas consistem na resolução de exercícios em sala de aula com o apoio de fichas de exercícios para permitir ao aluno a compreensão e consolidação das matérias.

TRABALHOS DE LABORATÓRIO (TLab1 e TLab2)
As aulas em laboratório permitem tomar contacto com diferentes materiais e do seu comportamento através da realização de ensaios.

TESTES DE AVALIAÇÃO (TA)
2 Testes de Avaliação (TA) individuais e sem consulta. Cada Teste de Avaliação é dividido em duas partes: a primeira parte é essencialmente teórica e a segunda parte baseia-se no conteúdo das aulas teórico-práticas.

Nota Final mínima para acesso ao Exame: 6 valores.

ASSIDUIDADE - há controlo de assiduidade nas aulas (T e TP).
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, Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais - 5ª edição, 2012, McGraw-Hill.
- William F. Smith, Principles of Materials Science and Engineering, McGraw Hill, 1999.
- William D. Callister, Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma introdução, LTC - Livros Técnicos e Científicos, 2020.
- William D. Callister, Materials Science and Engineering, Global Edition, 10th Edition, Wiley, 2019.
- Lucas Martins Silva, Comportamento mecânico dos materiais, Publindústria, 2012.
Língua:
Português