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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola de Engenharia de Lorena
 
Engenharia de Materiais
 
Disciplina: LOM3082 - Cerâmica Física
Physical Ceramic

Créditos Aula: 2
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 30 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2024 Desativação:

Objetivos
- Capacitar o aluno a interpretar e entender a natureza e a origem da estrutura e sua influência nas propriedades dos materiais cerâmicos.
Preparar os alunos cientificamente para perfeito entendimento das disciplinas subsequentes envolvendo processamento, caracterização e aplicações de materiais cerâmicos.     
Desenvolver competencias gerais e específicas do engenheiro de materiais.
 
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
5983729 - Fernando Vernilli Junior
1922320 - Sebastiao Ribeiro
 
Programa Resumido
1.	Introdução, características dos sólidos cerâmicos, propriedades de cerâmicas

 
 
 
Programa
Introdução
1.1	A indústria cerâmica:Importância técnica, econômica e social 
1.2	Processamento de cerâmicas: Matérias-primas, conformação, sinterização (queima), fusão e solidificação e processos especiais
1.3	Produtos cerâmicos:Classificação e características dos produtos cerâmicos em função da aplicação e novos usos

2	Características dos sólidos cerâmicos
2.1	Estruturas dos Cristais: Regras de Linus Pauling para estruturas cerâmicas, estruturas do tipo AX, estruturas do tipo AnXp, estruturas dos espinélios, estrutura da pirovisquita, estruturas dos silicatos, estruturas em camadas, polimorfismo, características estruturais das transformações displasivas e reconstrutivas
2.2	Estruturas dos Vidros: Formação dos vidros, modelo do cristalito, modelo de rede aleatória, outros modelos, estrutura dos vidros de sílica, estrutura dos vidros de silicatos, estrutura dos vidros de boratos, características microestruturais dos vidros, gap de miscibilidade em sistemas vítreos, 
2.3	Imperfeições estruturais: Notações usadas para defeitos atômicos, Formulações de Kröger–Vink, soluções sólidas intersticiais, desordem de Frenkel, desordem de Schottky, transformações ordem-desordem, defeitos associados, estrutura eletrônica, sólidos não estequiométricos e discordâncias.
2.4	Superfície, interface e contorno de grãos: Tensão superficial, energia de superfície, superfícies curvas, contornos de grão, potencial de contorno de grão, tensões no contorno de grão, segregação de soluto, separação de fases, estruturas de superfícies e interfaces, molhabilidade e distribuição de fases. 
2.5	Mobilidade Atômica: Difusão e lei de Fick, difusão como um processo termicamente ativado, dependência da difusão com a temperatura e impureza, difusão em óxidos cristalinos, difusão por discordância, contorno de grão e superfície e difusão em vidros.

3	Propriedades de Cerâmicas:
3.1	Propriedades Térmicas: Capacidade calorífica, densidade e expansão térmica de cristais, vidros e compósitos, processo de condução térmica, condutividade por fônons e condutividade em cerâmicas multifaces, reflexão de contorno de grão e brilho de superfície, aplicações
3.2	Propriedades Ópticas: Ondas eletromagnéticas em cerâmicas, índice refractivo e dispersão, translucidez e opacidade, absorção e cor, 
3.3	Deformação Plástica, fluxo viscoso e fluência: Introdução (deformação plástica e deformação por fluência), deformação plástica de estruturas cristalinas AX, deformação plástica de estruturas cristalinas AnXp, deformação plástica em cristais de Al2O3, fluência em cerâmica monocristalina e policristalinas, fluência em refratários e fluxo viscoso em líquidos e vidros.
3.4	Elasticidade, inelasticidade e resistência mecânica: Introdução (processo de fratura, deformação elástica, inelasticidade), modulo elásticos, inelasticidade, fratura frágil e propagação de trincas (resistência teórica, analises de Griffith-Orowan-Irwin, natureza estatística da resistência, superfície de fratura, fadiga estática, fratura por fluência e efeitos da microestrutura
3.5	Tensões térmicas e composicionais: Expansão térmica e tensão térmica, gradiente de temperatura e tensão térmica, resistência ao choque térmico e lascamento (spalling) térmico, tempera térmica em vidros, recozimento e reforçamento químico,
 
 
 
Avaliação
     
Método
Serão realizadas duas provas escritas (P1 e P2), apresentações orais de trabalhos (T) e listas de exercícios (E)
Critério
A nota final será calculada utilizando a equação: {[(P1 + P2 + T)/3] x 0,9} + E x 0,1
Norma de Recuperação
Para a recuperação será realizada uma prova (PR) abrangendo toda a matéria lecionada no semestre, valendo de 0 (zero) a 10 (dez). NF = (MP + PR)/2. NF igual ou superior a 5 (cinco): aprovado. NF inferior a 5: reprovado.
 
Bibliografia
     
1 - KINGERY, W. D.; BOWEN, H. K.; UHLMANN, D. R. Introduction of ceramics New York: John Wiley, c1976;
2 - R.W. CAHN; P.HAASEN; E.J. KRAMER. Materials Science and Technology: A Comprehensive Treatment. Weinheim: Wiley-VCH, c2005;
3 - BERGERON, CLIFTON G.; RISBUD, SUBHASH H. Introduction to phase equilibria in ceramics. Westerville: The American Ceramic Society, 1984;
4 - BROOK, R. J. Processing of ceramics. R. W. Cahn; P. Haasen; E. J. Kramer. Weinheim: VCH, 1996;
5 - LEVIN, ERNEST M. Phase diagrams for ceramics. Ohio: The American Ceramic, 1964;
6 - R.C. BRADT; D.P.H.HASSELMAN; D. MUNZ; M.SAKAI; V.YASHEVCHENKO  Fracture mechanics of ceramics: r-curve behavior, toughness determination, and thermal shock.. New York: Plenum, 1996.
7 - R.C. BRADT; D.P.H.HASSELMAN; D. MUNZ; M.SAKAI; V.YASHEVCHENKO  Fracture mechanics of ceramics: fatigue, composites, and high-temperature behaviour.. New York: Plenum, 1996;
8 - REED, JAMES S. Principles of ceramics processing. New YorK: John Wiley, 1995;
9 - TOMPSON, D.P., ED. Engineering ceramics: fabrication science & technology.  London: The Institute of Materials, 1993;
10 - BARSOUM, MICHEL W. Fundamentals of ceramics. New York: The McGraw-Hill, 1997;
11 - CHIANG, YET-MING; BIRNIE III, DUNBAR P.; KINGERY, W.DAVID. Physical ceramics: principles for ceramic science and engineering. New York: John Wiley, 1997;
12 - MENCIK, JAROSLAV. Strength and fracture of glass and ceramics.  Amsterdam: Elsevier, 1992.
 

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