Ciência dos Materiais A
Objetivos
A Unidade Curricular pretende 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. Pretende alcançar a compreensão do processamento, natureza e propriedades das diversas classes de materiais, despertando nos alunos o pensamento crítico sobre como os materiais podem ser selecionados e projetados para aplicações finais, levando em consideração os principais desafios e questões de sustentabilidade.
Caracterização geral
Código
12593
Créditos
6.0
Professor responsável
Ana Rita Cruz Duarte, Maria Margarida Rolim Augusto Lima
Horas
Semanais - 4
Totais - 62
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, 2006.
Materials Science and Engineering: An Introduction, 10th Edition William D. Callister Jr., David G. Rethwisch, January 2018 992 pages.
Introduction to Materials Science for Engineers, 9th edition Published by Pearson (January 22, 2021) © 2021 James F. Shackelford University of California, Davis.
Polymers: Chemistry & Physics of Modern Materials. J.M.G. Cowie, V. Arrighi, CRC Press, 3rd Ed., 2007
Principles of Polymer Systems. F. Rodriguez, McGraw-Hill, 3rd Ed., 1983.
Essentials of Polymer Science and Engineerin. P.C. Painter & M.M. Coleman, DEStech Publications, Inc. 2009.
Método de ensino
Os conceitos base sobre estrutura e propriedades das diferentes classes de materiais são apresentados nas aulas teórico-práticas de modo a poderem ir sendo tratados através de exemplos. Estes conceitos são depois consolidados através de trabalhos práticos laboratoriais onde o aluno complementa com exercícios adicionais e realiza trabalhos versando a caracterização estrutural de materiais e a determinação de propriedades mecânicas.
Método de avaliação
1.Realização de 2 testes ou exame final valendo 80% da nota final.
2.Realização de trabalhos práticos, incluindo a elaboração do respectivo relatório ou ficha. A parte prática tem peso 20% na nota final da UC.
Conteúdo
Estrutura cristalina. Defeitos estruturais. Ensaios mecânicos de materiais: ensaio de tração, de dureza e de resistência ao impacto. Caracterização estrutural de materiais. Difusão. Diagramas de equilíbrio. Materiais metálicos Tratamentos térmicos. Endurecimento por precipitação. Ligas com memória de forma. Materiais Cerâmicos: estrutura; propriedades térmicas, mecânicas e elétricas. Supercondutores. Materiais semicondutores. Vidros. Materiais compósitos. Seleção de materiais (programa CES, Ashby). Materiais poliméricos: termoplásticos, termoendurecíveis e elastómeros; características e aplicações; estudo do comportamento de polímeros em solução: análise termodinâmica e fatores que afetam a solubilidade; determinação de massas moleculares e a sua distribuição; comportamento térmico: temperaturas características e relação com a morfologia; comportamento mecânico e reológico de materiais poliméricos.