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Júpiter - Sistema de Graduação

Escola Politécnica
 
Engenharia Metalúrgica e Materiais
 
Disciplina: PMT3200 - Ciência dos Materiais
Materials Science

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2014 Desativação:

Objetivos
Discutir e compreender as relações entre processo, estrutura, propriedades e desempenho nas várias classes de materiais.
 
To discuss and understand the relationship between process, structure, properties, and performance of the various classes of materials.
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
56566 - Samuel Marcio Toffoli
 
Programa Resumido
Compósitos; deformação plástica, fratura e mecanismos de endurecimento; propriedades dielétricas dos materiais; semicondutores; processos de magnetização; materiais óptico-eletrônicos; junção de materiais; conformação de cerâmicas e polímeros; exemplos de seleção de materiais.
 
Composites; plastic deformation, fracture, and hardening mechanisms; dielectric properties of materials; semiconductors; magnetization processes; optoelectronic materials; joining of materials; forming of ceramics and polymers; examples of materials selection.
 
 
Programa
1. Compósitos: matrizes poliméricas, metálicas e cerâmicas; fases dispersas, anisotropia de propriedades.
2. Deformação plástica: discordâncias, mecanismos de deformação e endurecimento.
3. Fratura: fratura dútil e frágil, noções de mecânica da fratura, fratura por fadiga, fratura em alta temperatura, mecanismos de tenacificação.
4. Introdução à cerâmica física: defeitos em cristais iônicos, microestrutura de cerâmicas cristalinas, sinterização, conformação.
5. Propriedades dielétricas dos materiais: polarização elétrica, capacitância, ruptura do dielétrico, ferroeletricidade.
6. Materiais e dispositivos semicondutores: condução elétrica, junção p-n, zona de depleção, corrente de deriva e de difusão, corrente de saturação do diodo.
7. Ferromagnetismo e processos de magnetização: domínios magnéticos, microestrutura e propriedades magnéticas.
8. Relação estrutura/propriedade/processamento para materiais poliméricos: microestrutura, propriedades e processamento/conformação de materiais poliméricos.
9. Materiais óptico-eletrônicos: fotoresistores, fotodiodos, células solares, fibras ópticas.
10. Junção de materiais: junção de diferentes materiais por brasagem, soldagem, colagem.
11. Seleção de materiais: apresentação de parâmetros a serem utilizados na seleção de materiais, com exemplos para diferentes aplicações.
 
1. Composites: polymer, metallic and ceramic matrices; dispersed phases, anisotropy of properties.
2. Plastic deformation: dislocations, deformation and hardening mechanisms.
3. Ductile and fragile fracture, fundamentals of fracture mechanics, fatigue fracture, high temperature fracture, toughening mechanisms.
4. Introduction to physical ceramics: defects in ionic crystals, microstructure, sintering, ceramic forming.
5. Dielectric properties of materials: electrical polarization, capacitance, dielectric rupture, ferroelectricity.
6. Semiconductor materials and devices: electrical conduction, p-n junction, depletion zone, diffusion and stray current, diode saturation current.
7. Ferromagnetism and magnetization process: magnetic domains, microstructure and magnetic properties.
8. Structure/property/processing relationships of polymeric materials: microstructure, properties and processing/forming of polymeric materials.
9. Optoelectronic materials: photoresistors, photodiodes, solar cells, optical fibers.
10. Materials joining: dissimilar materials joined by brazing, welding and soldering.
11. Materials selection: parameters to select materials for a given application.
 
 
Avaliação
     
Método
Provas sem consulta, trabalho em grupo e resolução de testes on-line individuais (ambiente Moodle).
Critério
M = 0,9 [(P1 + P2 + P3)/3] + 0,1 L
Onde
Pi = nota na prova i
L = média dos testes individuais on-line sobre os temas das aulas teóricas.
Aprovação: M >= 5
Norma de Recuperação
M = média obtida no semestre regular
R = nota na prova de recuperação
O aluno será aprovado na recuperação se (M+R)/2 >= 5
 
Bibliografia
     
Callister, Jr., W.D. - Introdução à Ciência e Engenharia de Materiais, Tradução da 7ª edição americana, LTC, 2008.
Padilha, A.F. - Materiais de Engenharia: Microestrutura e Propriedades, Hemus, 1997.
Viana, C. - Deformação, Recristalização e Textura, ABM, 2001.
Smallman, R.E., Bishop, R.J. - Modern Physical Metallurgy & Materials Engineering, 6ª Edição, Butterworths-Heinemann, 1999 (ou edições anteriores).
Meyers, M.A., Chawla, K.K. - Princípios de Metalurgia Mecânica, Edgard Blucher, 1982.
Chiang, Y-T, Birnie III, D., Kingery, W.D. - Physical Ceramics, Principles for Ceramic Science and Engineering, John Wiley & Sons, New York, 1997.
Sedra, A.S., Smith, K.C. - Microeletrônica, 4ª Edição, Pearson Livros Universitários, 1999.
Faria, R.N., Lima, L.F.C.P. - Introdução ao Magnetismo dos Materiais, Editora Livraria da Física, 2005.
Ohring, M. - Materials Science of Thin Films, 2ª Edição, Academic Press, 2002.
 

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