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Ciência dos Materiais

Código 15755
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;
- Saber propor materiais para um dado componente, equipamento e/ou projeto de engenharia eletromecânica identificando os requisitos e os constrangimentos envolvidos.
Conteúdos programáticos 1. Introdução à ciência dos materiais. Os materiais e a civilização. Tabela periódica.
2. Estruturas cristalinas dos materiais. Células unitárias.
3. Defeitos cristalinos. Solidificação. Soluções sólidas.
4. Diagramas de fases de equilíbrio. Exemplos de diagramas.
5. Propriedades dos materiais. Propriedades mecânicas, térmicas, elétricas e sensoriais.
6. Ligas ferrosas. Aços. Diagrama Fe-C. Tratamento térmicos e termoquímicos.
7. Ligas não ferrosas. Ligas de alumínio, cobre, titânio, magnésio e zinco. Ligas refratárias.
8. Materiais poliméricos. Termoplásticos, termoendurecíveis, elastómeros. Copolímeros.
9. Materiais compósitos. Matriz e reforço. Compósitos naturais. Madeira. Compósitos laminados e sanduiches.
10. Materiais cerâmicos. Cerâmica tradicional e avançada. Cerâmica eletroeletrónica. Vidro. Compósitos de matriz cerâmica.
11. Materiais Avançados. Propriedades elétricas, magnéticas, térmicas e óticas dos materiais. Materiais electro ativos.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação As aulas estão divididas em aulas teóricas onde a matéria é exposta recorrendo ao quadro e ao powerpoint. Além disso os alunos têm uma sebenta com a explicação pedagógica dos diferentes conteúdos. O docente introduz exemplos práticos e a análise se casos de estudo que permite aos alunos a compreensão dos fenómenos estudados. Para consolidar a matéria os alunos são convidados a realizarem um trabalho de análise e síntese sobre a síntese e caracterização de um material. Nas aulas teórico-práticas (TP) os alunos resolvem fichas de exercícios organizadas de forma sequencial. Nas aulas TP os alunos realizam dois trabalhos de laboratório para visualizarem propriedades e metodologias de caracterização.
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: 2023-06-11
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