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Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 www.sorocaba.unesp.br/gpm Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz.

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1 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Ciências de Materiais I Prof. Nilson C. Cruz

2 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Materiais na nossa vida

3 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1

4 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Desenvolvimento = Habilidade de produzir e manipular materiais

5 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Ciência de Materiais Entender as relações entre síntese, processamento, estrutura e propriedades dos materiais. Engenharia de Materiais Como transformar materiais em dispositivos ou estruturas úteis.

6 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Estrutura Arranjo de átomos ou íons Propriedade Tipo de resposta a um estímulo

7 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Propriedades Mecânicas Força Deformação (Módulo de elasticidade, resistência) Elétricas Campo elétrico Corrente (condutividade, constante dielétrica) Térmicas Calor Aquecimento (Condutividade, calor específico)

8 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Propriedades Magnéticas Campo magnéticoMagnetização (permeabilidade, susceptibilidade) Ópticas Radiação EletromagnéticaReflexão (índice de refração, refletividade) Deteriorativas Ambiente Reatividade química

9 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Processamento Maneiras de moldar ou modificar Síntese Produção a partir de componentes naturais ou não

10 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Processamento, Síntese Estrutura Propriedades Desempenho $!!!

11 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Porque estudar materiais? Seleção: - condições de aplicação (resistência x ductibilidade) - deterioração (resistência x temperatura) - custo (bom x caro) Conhecimento melhor escolha

12 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 A: Composição Ferro? Alumínio? Ligas? Em quais quantidades? C: Síntese Como controlar o processo para produzir aço com alta resistência e conformabilidade? Como produzir um chassis aerodinâmico? B: Microestrutura Quais características da estrutura limitam a resistência e a conformabilidade? O que controla a resistência? Desempenho Custo Qual a relação peso/resistência? Qual o efeito sobre a segurança do veiculo? Qual o custo de fabricação?

13 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Classificação dos Materiais

14 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Combinação de elementos metálicos (Ligas) Elétrons Delocalizados Bons Condutores Não transparentes Resistentes Moldáveis Metais

15 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Materiais inorgânicos metálicos e não metálicos ligados entre si (PZT) Isolantes térmico e elétrico (Al 2 O 3 ) Alta dureza (TiO 2 ) Resistentes a altas temperaturas Cerâmicas

16 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Plásticos formados por longas cadeias carbônicas Leves Flexíveis Propriedades ópticas, elétricas e mecânicas ajustáveis Resistentes Moldáveis Polímeros

17 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Misturas de diferentes materiais Propriedades mistas Leves Resistentes Duros Moldáveis Compósitos

18 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Si, Ge, GaAs Base da indústria eletrônica Características elétricas intermediárias entre condutores e isolantes Propriedades extremamente sensíveis à dopagem com impurezas Semicondutores

19 Ciências de Materiais I - Prof. Nilson – Aula 1 Alguns desafios: Energia Nuclear: combustível, contenção, resíduos Transportes: redução de peso, aumento da temperatura do motor Energia Solar Processos menos poluentes Reciclagem Matérias primas alternativas Materiais Biocompatíveis


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