Ciência dos Materiais

Objectivos

Proporcionar os conhecimentos básicos de ciência e engenharia dos materiais, no que se refere à sua estrutura, propriedades, processos de obtenção, ensaio, aplicação e comportamento.

Caracterização geral

Código

10575

Créditos

6.0

Professor responsável

João Pedro Botelho Veiga

Horas

Semanais - 5

Totais - 91

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Não é necessário nenhum requisito.

Bibliografia

Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais. W. F. Smith (tradução de M. Emília Rosa, M. A. Fortes, L. Guerra-Rosa, M. Fátia Vaz). McGraw-Hill de Portugal, Lisboa.

Ciência e Engenharia de Materiais - Uma Introdução. W.D. Callister, D.G. Rethwisch, 8ª Edição (tradução de S.M.S. Soares), Rio de Janeiro, 2013.

Fundamentals of Materials Science and Engineering. An Integrated Approach, de William Callister Jr, John Wiley & Sons, New York, 2005.

Introduction to Materials Science for Engineers, de J. F. Schackelford, MacMillan, 2ª edição, New York, 2000.Materials Science on CD-ROM.

Método de ensino

 

Os conceitos base sobre estrutura e propriedades dos materiais são apresentados nas aulas teóricas de modo a poderem ir sendo tratados através de problemas resolvidos em aulas teórico-práticas que se vão desnrolando a partir do início do semestre (10 a 11 primeiras semanas). Estes conceitos são depois consolidados através de aulas laboratoriais onde o aluno realiza trabalhos versando a caracterização estrutural de materiais e a determinação de propriedades mecânicas (últimas 4 a 5 semanas).

 

Método de avaliação


A admissão a exame final não está condicionada por obtenção de frequência na disciplina.

A aprovação na UC por avaliação contínua está condicionada:

- frequência de pelo menos 2/3 do total das aulas práticas,

- frequência obrigatória das aulas práticas laboratoriais,

- realização de um mini-teste teórico-prático (TP), um mini-teste prático (P) e um mini-teste teórico (T) a decorrer durante o semestre, de acordo com o calendário de planificação disponível para consulta na página do CLIP em "Documentação de apoio / Outros", sendo marcados pelo CP.

Os 3 mini-testes têm os seguintes pesos:

- TP, peso de 35%,

- P, peso de 30%

- T, peso de 35%

Para efeitos de aprovação por avaliação contínua:

- não é permitida classificação inferior a 7 valores no 1º teste teórico-prático (TP),

- a média ponderada nos 3 mini-testes igual ou superior a 9,5 valores.

Classificação final da UC:

- resultado obtido em avaliação contínua no caso de classificação final igual ou superior 9,5 valores,

ou

- resultado do exame final.

Conteúdo

Introdução. Ligação química. Estrutura cristalina. Defeitos estruturais. Ensaios mecânicos de materiais: ensaio de tracção, de dureza e de resistência ao impacto. Caracterização estrutural de materiais. Difusão. 1ª e 2ª leis de Fick. Diagramas de equilíbrio. Aços e ferros fundidos. Tratamentos térmicos dos aços. Tratamentos térmicos de ligas de alumínio. Endurecimento por precipitação. Ligas de cobre: latões, bronzes. Ligas resistentes a alta temperatura: superligas de níquel. Ligas com memória de forma. Materiais poliméricos: termoplásticos, termoendurecíveis e elastómeros; características e aplicações; comportamento mecânico de materiais poliméricos. Materiais Cerâmicos: estrutura; propriedades térmicas, mecânicas e eléctricas. Supercondutores. Materiais semicondutores. Vidros. Materiais compósitos: classificação; modelos de comportamento mecânico. Corrosão. Protecção de materiais. Análise de falhas em serviço. Projecto e selecção de materiais: demonstração da utilização do programa CES (Ashby) para selecção de materiais e processos de fabrico.