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Esta página, referente ao ano lectivo 2005/2006, foi actualizada pela última vez em
24 Fev. 2006. Confira as actualizações neste
link.
Objectivos gerais:
1.
Introduzir de forma integrada os estudantes às várias classes de
materiais (metais, cerâmicos, polímeros, semicondutores, compósitos)
e aos aspectos fundamentais da sua natureza física, química e
estrutural.
2.
Introduzir os alunos às propriedades funcionais dos materiais
(mecânicas, eléctricas, ópticas, térmicas).
3.
Ensinar aos estudantes as relações elementares entre estrutura,
propriedades, processamento e comportamento dos materiais, as quais
são essenciais para a compreensão do papel dos materiais no projecto
de engenharia.
| Programa |
1. Introdução:
Importância da área científico-tecnológica de Materiais.
Inter-relação entre Estrutura, Processamento, Propriedades e
Comportamento dos Materiais. Classes de materiais: metais, polímeros, cerâmicos e
compósitos. Ligações químicas: tipos de ligações.
2. Propriedades mecânicas, parte I: Tensão e extensão,
valores nominais e reais. Ensaio de tracção. Materiais dúcteis
e frágeis; resistentes e macios. Propriedades elásticas.
Tensão de cedência. Deformação plástica.
3. Estruturas cristalinas:
Rede e estrutura cristalina. Células unitárias. Sistemas
cristalográficos e redes de Bravais. Indices de Miller e de
Miller-Bravais. Principais estruturas cristalinas dos metais e
dos cerâmicos. Alotropia. Difracção de raios-X. Lei de Bragg.
4.
Propriedades mecânicas, parte II: Defeitos cristalinos:
introdução, classificação. Deslocações- vector de Burgers. Lei
de Schmid. Tamanho de grão. Obstáculos ao movimento das
deslocações; consequências quanto à resistência do material.
Encruamento. Fluência: ensaios e mecanismos de fluência.
Fractura - dúctil e frágil. Tenacidade à fractura. Fadiga.
Estimativa de propriedades mecânicas de materiais compósitos.
5. Solidificação,
nucleação e difusão em sólidos:
Solidificação. Nucleação e crescimento. Difusão. Leis de Fick.
Aplicações industriais dos processos de difusão.
6. Diagramas de
equilíbrio de fases:
Elemento puro e liga. Fase. Componente. Regra de Gibbs.
Sistemas binários. Composição e proporção de fases. Regra da
alavanca. Reacções invariantes. Diagramas de fases com
interesse prático. Diagrama ferro-carbono. Arrefecimentos em
condições de não equilibrio. Diagramas ternários.
7. Cinética
das transformações de fases e tratamentos térmicos: Tipos de
tratamentos térmicos. Têmpera. Normalização. Revenido. Curvas
TTT: TI e AC. Recozimento de metais deformados a frio. Recuperação,
recristalização e crescimento de grão. Ensaios de dureza.
8.
Propriedades eléctricas, ópticas e térmicas. Materiais
semicondutores. Condutividade eléctrica.
Bandas de energia. Materiais semicondutores. Semicondutores
intrínsecos e extrínsecos. Dispositivos semicondutores.
9. Processamento de
materiais: Metais, cerâmicos,
polímeros: exemplos,
propriedades, métodos de processamento, aplicações. Polímeros:
classes. Homopolímeros e copolímeros. Materiais compósitos:
Importância, exemplos, aplicações.
10. Corrosão: Tipos de corrosão. Controlo e protecção
contra a corrosão.
11. Tribologia: Atrito e desgaste.
12. Selecção
de Materiais.
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| Bibliografia |
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Bibliografia Principal
·
William F. Smith , Princípios de
Ciência e Engenharia dos Materiais , 3ª Ed. McGraw-Hill,
Lisboa, 1998.
Bibliografia Secundária
·
William D. Callister, Jr.,
Materials Science and Engineering – An Introduction,
Wiley, 5th Edition, New York, 2000.
·
J.F. Shackelford,
Introduction to Materials Science for Engineers,
Prentice-Hall, 5th Edition, New York, 2000.
·
Alan H. Cottrell , Introdução à
Metalurgia, 2ª Ed. Fundação Gulbenkian, Lisboa, 1982.
·
M. F. Ashby e D. R. H. Jones ,
Engineering materials, Pergamon Press: Oxford, 1980. |
Links de
interesse
| Laboratórios
|
No dia 11 de Outubro, a aula prática decorreu
no laboratório V01.08, no Piso 01 (cave 1) do Pavilhão de
Civil, Campus da Alameda. Os alunos tiveram a oportunidade de
assistir a ensaios de tracção realizados a alguns materiais.
No dia 29 de Novembro, a aula prática decorreu
novamente na Alameda, neste caso no laboratório V01.07, no
Piso 01 (cave 1) do Pavilhão de Civil. Os alunos tiveram a
oportunidade realizar a observação de microstruturas de
materiais metálicos.
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| Dúvidas |
3as feiras, 14:30, gabinete 2N.6.18 (Taguspark).O arquivo de
mails enviados aos alunos através do sistema Fénix pode ser
consultado neste link.
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| Método de
Avaliação |
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A avaliação será feita por meio de dois testes e/ou por exame
final. Em qualquer dos casos, o aluno poderá apenas dispôr de
dois momentos de avaliação. O 2º teste será realizado em
simultâneo com o 1º exame; durante o 2º exame serão feitas
repescagens dos testes. Existe uma nota mínima
de 35% por teste.
Durante as aulas práticas serão propostos N
problemas para resolução e entrega individual (em geral, na
aula). A realização desses problemas poderá resultar na
melhoria da classificação final:
·
Será calculada a média dos N-2
melhores problemas, NP.
·
Se a nota da avaliação por
testes ou exame, NA, fôr igual ou superior a 9,5 valores
(condição necessária para obter aprovação na cadeira),
calcular-se-á a nota final, NF, da seguinte forma:
NF = max (85% NA + 15% NP, NA).
As regras de avaliação apresentam-se
de forma mais detalhada nesta página. |
| Datas de
Avaliação |
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Nota: os alunos devem realizar as avaliações
nas folhas de prova que contêm o timbre do IST.
Datas das avaliações:
1º teste:
31 OUT 2005. 11:30. ANF 1. (Enunciado)
O teste terá a duração total de 1h30; os
exames durarão 3h00. O
docente estará disponível para uma sessão de dúvidas antes do
teste/exames, em data e lugar a combinar. Chama-se a
atenção para o facto de os alunos terem de realizar o teste/exames em
folhas de prova do IST. Notar ainda que existe uma nota
mínima no caso dos testes. Ver "Método de Avaliação"
1º exame + 2º teste:
16 JAN 2006. 15h. Sala A5. (Enunciado:
parte 1,
parte 2)
2º exame + repescagens:
08 FEV 2006. 15h. Sala A3.
(Enunciado: parte 1,
parte 2) |
| Revisão de
provas |
Revisão de provas: 1º teste- 3a feira, 6-Dez-2005,
14:30, Taguspark. (Em caso de impossibilidade de comparecer neste horário, p.f.
contactar o docente com a máxima brevidade).
Revisão de provas: 2º teste / 1º exame- 6a feira, 3-Fev-2006,
11:00-12:00, Gab. 5.24, Pav. Civil, Campus Alameda. (Em caso de impossibilidade
de comparecer neste local e/ou horário, p.f. contactar o docente com a máxima
brevidade).
Revisão de provas: 2º exame / repescagens dos testes- 5a feira,
23-Fev-2006, 11:00, Gab. 2N6.18, Taguspark. (Em caso de impossibilidade de
comparecer neste horário, p.f. contactar o docente com a máxima brevidade).
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| Comentários
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