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Introdução. Perspectiva Histórica Pedra ---> Bronze ---> Ferro --->Materiais Avançados Que relação há entre Ciência dos Materiais e Engenharia Processamento ---> Estrutura ---> Propriedades ---> Desempenho Classificação de materiais

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Introdução

  • Perspectiva Histórica
  • Pedra---> Bronze ---> Ferro --->Materiais Avançados
  • Que relação há entre Ciência dos Materiais e Engenharia
  • Processamento ---> Estrutura ---> Propriedades ---> Desempenho
  • Classificação de materiais
  • Metais, cerâmicos, polímeros (compósitos, semicondutores, biomateriais, etc)
  • Materiais Avançados
  • Materiais eletrônicos, materiais magnéticos, supercondutores, etc
  • Utilização de materiais modernos e materiais do futuro
  • Materiais biodegradáveis, nanomateriais, materiais “inteligentes”
  • Seleção de materiais
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Engenharia de Materiais e as novas tecnologias

Seleção de Materiais

Novas Idéias

Projeto

Novos Materiais

Materiais existentes

Manufatura

Aplicações finais

slide4

Processamento

Otimização do

material

Estrutura

Propriedades

Observação

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Metais

  • Características
  • Resistentes e deformáveis
  • Boa ductilidade
  • Alta condutividade elétrica e térmica
  • Não transparente sob luz visível
  • Superfície brilhante
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Materiais metálicos são formados geralmente por combinações deelementos metálicos.

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Cerâmicas

  • Características
  • Alta resistência mecânica e baixa ductilidade
  • Alta estabilidade química e térmica
  • Bons isolantes térmico e elétrico
  • Alta dureza e baixo coeficiente de expansão
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Polímeros

  • Características
  • Grande espectro de resistência e ductilidade
  • Leveza
  • Baixo isolamento térmico e elétrico
  • Alta dureza e baixo coeficiente de expansão
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Materiais poliméricos são formados por compostos orgânicos consistindo de longas cadeias moleculares.

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Compósitos

  • Os materiais compósitos são formados por mistura de 2 ou mais materiais das classe apresentadas anteriormente e suas propriedades são resultado dessa combinação
  • Podem ser identificadas fisicamente pela interface que há entre eles.
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Semicondutores

  • Características
  • Condutividade elétrica intermediária
  • Propriedades elétricas são extremamente sensíveis à pureza química dos elementos

Micro sistemas eletro-mecânicos (MEMS)

“wafer”de Si para chips de computador

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Semicondutores elementares são o Si, Ge e Sn.

  • Os compostos semicondutores são formados por elementos das colunas III e V ou II e VI
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Propriedades dos Materiais

  • Propriedades mecânicas
  • Resposta a um esforço mecânico: resistência, etc.
  • Propriedades elétricas e magnéticas
  • Resposta a um campo elétrico ou magnético: condutividade, etc.
  • Propriedades térmicas
  • Relacionadas com a transmissão de calor e capacidade calorífica dos materiais.
  • Propriedades ópticas
  • Dizem respeito à absorção, transmissão e deflexão da luz
  • Estabilidade química
  • Relacionada com o ambiente de trabalho: resistência à corrosão
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Seleção de Materiais

Propriedades X Custos

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Diferentes materiais possuem diferentes estruturas cristalinas e, conseqüentemente, propriedades finais diferentes.

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Composição, o tipo de ligação química, a estrutura cristalina e a microestrutura definem as propriedades do material.