Programa
Capítulo 1 - Introdução
Perspectiva histórica. Ciência e Tecnologia de Materiais. Classes de materiais usados em Engenharia e suas principais propriedades. Selecção de materiais. Desenvolvimento de novos materiais.(ER)
Capítulo 2 - Matérias-primas
Fontes de matérias-primas: minérios, materiais manufacturados; resíduos de produção industrial. Processos de obtenção de materiais.(ER)
Capítulo 3- Propriedades mecânicas dos materiais
Introdução. Tensão e extensão. Ensaio de tracção e curvas tensão-extensão. Deformação elástica e propriedades elásticas. Deformação plástica. Deformação e fractura de materiais metálicos, cerâmicos e poliméricos. Ensaios de dureza, de fluência, de fadiga e de impacto. Atrito e desgaste.(ER)
Capítulo 4 - Materiais compósitos
Introdução. Compósitos reforçados com fibras; fibra e matriz. Propriedades do compósito. Compósitos laminados. Materiais celulares:estruturas em favo-de-mel e espumas.(ER)
Capítulo 5 - Estrutura dos materiais
Introdução. Átomos e ligações atómicas. Materiais cristalinos e não cristalinos. Rede e célula unitárias. Redes de Bravais e sistemas cristalográficos. Principais estruturas cristalinas dos materiais metálicos. Direcções e planos cristalográficos. Densidade atómica volúmica, planar e linear. Polimorfismo e alotropia. Estruturas cristalinas dos materiais cerâmicos. Determinação de estruturas cristalinas. Difracção de raios-X. Defeitos em estruturas cristalinas. Defeitos pontuais: lacunas e intersticiais. Defeitos lineares: deslocações e encruamento. Defeitos superficiais: limites de grão e falhas de empilhamento. Defeitos em materiais cerâmicos. Observação microscópica de defeitos. (ER)
Capítulo 6 - Materiais poliméricos
Introdução. Reacções de polimerização. Termoplásticos e termoendurecíveis. Elastómeros. Copolímeros. Cristalinidade. Temperatura de transição vítrea. (ER)
Capítulo 7 - Solidificação
Introdução. Nucleação homogénea e heterogénea. Raio crítico e grau de sobre-arrefecimento. Crescimento e formação de grãos. Tamanho de grão. Soluções sólidas substitucionais e intersticiais. (ER)
Capítulo 8 - Difusão atómica em sólidos
Introdução. Mecanismos de difusão. Difusão estacionária. Difusão não-estacionária. Factores que influenciam a difusão. Aplicações industriais dos processos de difusão. Recuperação, recristalização e crescimento de grão de metais deformados a frio. Endurecimento por precipitação.Fluência(AA)
Capítulo 9 - Diagramas de equilíbrio de fases
Introdução. Fases. Diagramas de fases de um elemento puro. Regra das fases de Gibbs. Sistema binário isomorfo. Regra da alavanca. Reacções invariantes. Sistemas binários eutécticos e peritécticos. Diagramas de fases com fases intermédias e compostos. Transformações congruentes. Diagramas de fases de ligas ferrosas e não-ferrosas. Diagramas de fases de cerâmicos. Diagramas ternários. Arrefecimentos em condições de não-equilíbrio.(AA)
Capítulo 10 - Ligas ferrosas
Introdução. Ligas ferrosas: aços carbono e aços ligados; aços inoxidáveis; ferros fundidos. Análise detalhada dos diagramas ferro-cementite e ferro-carbono. Tratamentos térmicos dos aços. Transformações da austenite. Curvas TTT.(AA)
Capítulo 11 - Ligas não ferrosas
Introdução. Ligas de Alumínio. Ligas de Titânio. Ligas de Cobre. Ligas de Níquel. Ligas de Magnésio. Metais refractários. Classificação, propriedades e aplicações. Mecanismos de endurecimento.(AA)
Capítulo12 - Outras propriedades dos materiais
Introdução. Corrosão e degradação de materiais; prevenção e protecção. Propriedades eléctricas: condutividade eléctrica; propriedades dieléctricas; supercondutividade;semicondutividade. Propriedades magnéticas: fundamentos e aplicações. Propriedades ópticas: interacção da luz com a matéria; refracção, reflexão, absorção e transmissão. Propriedades térmicas: calor específico; condutividade e expansão térmica.(ER)