Materiais Multifuncionais

Não tem Fotografia:
André Ferreira Costa Vieira
Código:
18161
Ano:
1
Semestre:
S2
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
T(30H)/TP(30H)
Área Científica:
Engenharia Mecânica
Objectivos de Aprendizagem:
- Adquirir conhecimentos científicos e tecnológicos sobre as diferentes classes de materiais usadas nas indústrias mecânica e eletromecânica, nomeadamente o sector automóvel e energia, incluindo assim a mobilidade e as energias renováveis. - Estudar e compreender as propriedades das principais ligas metálicas, polímeros de engenharia, cerâmicas avançadas e materiais compósitos com enfase para as ligas leves, polímeros de elevado desempenho e polímeros electro ativos, cerâmicas de alta temperatura e electro cerâmicas, compósitos nano aditivados e nanocompósitos entre outros tipos de materiais multifuncionais. - Selecionar materiais em função dos requisitos e dos constrangimentos de projeto de multivariáveis de uma dada peça identificando a função, objetivos, vantagens e limitações.
Conteúdos programáticos:
1. Revisão de conceitos de Engenharia dos Materiais. Propriedades químicas, térmicas, físicas e mecânicas; Bases de dados. 2. Introdução à seleção de materiais em projeto de multivariáveis. 3. Ligas metálicas. Ligas ferrosas: aço inoxidável; Ligas de alta temperatura; Ligas leves: alumínio, titânio, magnésio. 4. Polímeros de Engenharia. Polímeros de elevado desempenho. Poliamidas de alta temperatura. Polímeros reforçados. Adesivos. 5. Cerâmicas avançadas. Cerâmica de alta temperatura. Revestimentos térmicos (TBC’s); Sistemas de proteção térmica (TPS). Electro cerâmicas, Perovesquites. 6. Materiais compósitos. Análise micromecânica e macromecânica em compósitos. Materiais de gradiente funcional (FGM’s). Modelação numérica das propriedades mecânicas e térmicas em compósitos. 7. Materiais multifuncionais. Materiais ativos e passivos. Classificação e propriedades. Aplicações e casos de estudo. 8. Mecanismos de ruína por corrosão e sua mitigação.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
TRABALHO DE LABORATÓRIO (TLab): Aula com “aprendizagem de saber fazer” através do contacto com materiais e metodologias de fabrico e análise de resultados: 1) processos de fabrico de (nano)compósitos avançados; 2) análise de resultados e do desenvolvimento da ruína dos compósitos sujeitos a diferentes solicitações (tração, flexão e impacto de baixa velocidade, etc); 3) comparação de resultados com a literatura; 4) Feitura de um relatório seguinte em formato de artigo científico. TESTE DE AVALIAÇÃO (TA): Teste individual de conhecimentos. AVALIAÇÃO: A nota final será obtida pela média ponderada entre o teste individual (TA) e o trabalho de laboratório (TLab), com uma ponderação mínima de 25%.
Bibliografia principal:
-Notas de aula, apontamentos e exercícios disponibilizados no moodle. -Michael F. Ashby, Materials Selection in Mechanical Design (2010), Elsevier, ISBN: 9781856176637. -Michael F. Ashby, Materials and the Environment. Eco-informed Material Choice (2020), Elsevier, ISBN: 9780128215210. -Wim Van Paepegem, Multi-Scale Continuum Mechanics Modelling of Fibre-Reinforced Polymer Composites (2020), Elsevier, ISBN:9780128189849. -João A. Labrincha, Rui M. Novais, Dachamir Hotza, Materiais & Sustentabilidade (2024), ENGEBOOK, ISBN: 9789899177482. -Myer Kutz, Handbook of Materials Selection (2001), Wiley, ISBN-100471359246 - Artigos científicos escolhidos pelo docente.
Língua:
Português