Materiais Cerâmicos e Vidros

Objectivos

Conhecer a estrutura de diferentes cristais cerâmicos (óxidos, nitretos e carbonetos com
importantes aplicações tecnológicas) e a estrutura dos silicatos usados no fabrico de
cerâmicos tradicionais.
Conhecer a estrutura dos vidros e os princípios de formação de um vidro. Conhecer as
composições típicas dos principais tipos de vidros comerciais.
Conhecer o efeito da temperatura nas transformações estruturais de constituintes
cerâmicos.
Conhecer aspectos determinantes da microestrutura dos cerâmicos (energias de superfície,
de interfaces e de limite de grão).

Compreender a inter-relação entre estrutura-microestrutura-propriedades nos cerâmicos e
vidros.
Conseguir determinar o efeito da temperatura nas transformações estruturais que ocorrem
numa dada composição cerâmica.
Conseguir avaliar as condições necessárias para que seja possível a formação de um vidro
a partir de óxidos cerâmicos
Conseguir avaliar o efeito da estrutura e microestrutura de um cerâmico nas suas
propriedades.
Conseguir avaliar o efeito da composição nas propriedades de um vidro.

Capacidade de correlacionar conhecimentos científicos
Capacidade de analisar dados com espírito crítico
Capacidade de relacionar os conhecimentos científicos de base com aplicações
tecnológicas específicas

Caracterização geral

Código

7464

Créditos

6.0

Professor responsável

Maria Margarida Rolim Augusto Lima

Horas

Semanais - 5

Totais - 92

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Para obter frequência a esta unidade curricular é necessário ter frequentado pelo menos 2/3 do número de aulas práticas e frequência obrigatória das aulas práticas laboratoriais.



Bibliografia

“Modern Ceramics Engineering, Properties, Processing and Use in Design”, D. W. Richerson, 1992
"Physical Ceramics", Y-M Chiang, D. P. Birnie, W. D. Kingery, John Wiley & Sons, 1997
“Introduction to Phase Equilibria in Ceramics", Clifton G. Bergeron and Subhash H. Risbud. 1984
"Chemistry of Glasses", 2nd ed. A. Paul, Chapman and Hall, 1989
“Introduction to Ceramics”, W. D. Kingery, Bowen, Uhlmman, Ed. John Wiley &Sons, 1976
“Glass Science”, R. H. Doremus, John Wiley & Sons, 1973

Método de ensino

Aula teóricas de exposição com apresentação de ilustrações em power point . Apresentação de diversos casos de estudo e de aplicação prática.

 Aulas práticas com realização de problemas em  que é fornecido previamente o enunciado. Esclarecimento da realização dos problemas.

Realização de alguns trabalhos laboratoriais

Método de avaliação

A avaliação será constituída por 2 testes escritos, T1 e  T2 complementados por uma componente de avaliação (A) relativa á frequência das aulas práticas e de laboratório, em que obrigatória a frequência a 2/3 dessas aulas. A componente laboratorial em (A) é também avaliada com base numa ficha a preencher individualmente após cada aula de laboratório.

O peso da avaliação de T1 é de 50%, de T2 é de 45% e de A é de 5%. A nota final é calculada N= 0.5T1+0.45T2+0.05A

Para dispensa à avaliação por exame escrito (E) , o valor de N tem que ser igual ou superior a 9,5 valores em 20 valores, devendo o aluno ter obtido frequência e avaliação na componente prática (A).

Alunos não dispensados de exame, podem realizar um exame escrito (E), que será sobre toda a matéria, e não sobre parte da matéria correspondente a cada um dos testes escritos (T1 ou T2). Quando os alunos fazem exame (E), para obter aprovação, a nota final (N= 0.95E+0.05 A) tem que ser igual ou superior a 9,5 valores em 20 valores.Se 

Para melhoria de nota, os alunos já aprovados á disciplina através da realização de testes devem submeter-se ao exame escrito (E) procedendo à inscrição oficial para melhoria de nota. O exame escrito (E) para melhoria de nota será sobre toda a matéria, e não sobre parte da matéria correspondente a cada teste. O cálculo da nota será feito do seguinte modo: N=0.95E+0.05 A

Conteúdo

Estrutura de cristais cerâmicos, estrutura de silicatos.
Estrutura dos vidros (formação de um vidro, temperatura de transição vítrea; composições típicas de vidros deóxidos).
Defeitos em cerâmicos; superfícies, interfaces e limites de grão.
Equilíbrio de fases em sistemas cerâmicos (revisão de conceitos; diagramas de sistemas cerâmicos binários e ternários, sequências de cristalização).
Propriedades térmicas de cerâmicos e vidros (dilatação térmica; condutividade térmica; efeitos da composição, microestrutura e porosidade). Isolantes térmicos.
Comportamento mecânico de cerâmicos e vidros (propriedades elásticas; fractura frágil; tenacidade; efeito da microestrutura; reforço de cerâmicos; tensões térmicas e fractura; choque térmico; deformação a altas temperaturas).
Propriedades eléctricas de cerâmicos e vidros (condutividade electrónica e iónica, isolantes eléctricos, comportamento dieléctrico, comportamento ferroeléctrico e piezoeléctrico).
Propriedades ópticas dos vidros (absorção e transparência, reflexão e refracção, reflectividade, bi-refringência, dispersão óptica).

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: