Disciplina Curricular
Superfícies e Interfaces SInte
Licenciatura Bolonha em Engenharia de Materiais - LEMat 2006
Contextos
Grupo: LEMat 2006 > 1º Ciclo
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
Os alunos devem adquirir os conhecimentos fundamentais relacionados com a física e a química dos vários tipos de interfaces, e devem ser capazes de utilizar esses conhecimentos para compreender e manipular fenómenos interfaciais em sólidos, de forma quantitativa.
Programa
1. Interfaces Líquido-Gás, Sólido-Líquido, Líquido-Líquido 1.1. Energia interfacial, tensão superficial. Capilaridade. Equação de Laplace. Equação de Kelvin. Equação de Young, ângulo de contacto. Trabalho de adesão e de coesão, molhabilidade, coeficiente de espalhamento. 1.2. Termodinâmica das interfaces. Variações da tensão superficial. Modelo matemático da interface, concentrações de excesso. Equação de Gibbs. 1.3. Sistemas coloidais. Classificação. Tensioactivos. Micelas. Efeito hidrofóbico. Monocamadas insolúveis. Balança de Langmuir. Diagrama de fases da monocamada. Estabilidade coloidal. 2. Interfaces Sólido-Gás 2.1. Segregação. Factor de enriquecimento, equações de Seah e de Miedema. 2.2. Adsorção química e física, curvas de adsorção. Teoria cinética dos gases. Isotérmicas de Langmuir e de BET. Variação da entalpia, isotérmicas de Temkin e Freundlich. 2.3. Rugosidade. Perfis de superfície, de ondulação e de rugosidade. Área aparente e real de contacto, asperezas, mecanismos de deformação. 2.4. Atrito estático e cinético. Leis e mecanismos do atrito. Efeitos estruturais, químicos, limites de grão, desgaste. 2.5. Superfícies planares. Energia de superfície. Modelos empíricos e atomísticos. Minimização da energia de superfície em cristais, diagrama-gama de energia, construção de Wulff. 2.6. Superfícies vicinais, degraus, esquinas. Microscopia de Força Atómica. Crescimento e análise de superficies. 3. Interfaces Sólido-Sólido 3.1. Interfaces homofásicas e heterofásicas, coerentes, semi-coerentes e incoerentes. 3.2. Limites de grão. Redes de coincidência. Forças em limites de grão, crescimento de grão. Falhas de empilhamento, maclas, energia interfacial. Interfaces deslizantes.
Metodologia de avaliação
Exame final escrito, cobrindo toda a matéria dada.