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Júpiter - Sistema de Graduação

Escola Politécnica
 
Engenharia Metalúrgica e Materiais
 
Disciplina: PMT3311 - Cerâmica Física
Physical Ceramics

Créditos Aula: 3
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 45 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2016 Desativação:

Objetivos
Apresentação dos princípios de formação da microestrutura dos materiais cerâmicos e sua relação com as propriedades macroscópicas dessa classe de materiais.
 
Presentation of the principles of the microstructure formation of ceramic materials and their relation with the macroscopic properties of this class of materials.
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
56566 - Samuel Marcio Toffoli
 
Programa Resumido
Tipos de estruturas cristalinas em materiais cerâmicos. Estrutura e formação dos vidros. Defeitos em materiais cerâmicos. Difusão e transporte elétrico e de massa em materiais cerâmicos. Sinterização. Nucleação e crescimento de cristais.
 
Types of crystalline structures in ceramic materials. Glass structure and formation. Defects in ceramic materials. Diffusion and electrical and mass transport in ceramic materials. Sintering. Crystal nucleation and growth.
 
 
Programa
1. Estrutura de Materiais Cerâmicos: tipos de estruturas cristalinas em materiais cerâmico. Estabilidade de cristais iônicos. Silicatos cristalinos. Estrutura e formação dos vidros. Vidros industriais.
2. Defeitos em Materiais Cerâmicos: defeitos puntiformes. Equilíbrio simultâneo de defeitos. Precipitação e associação de defeitos. Defeitos lineares e planos.
3. Transporte Elétrico e de Massa em Materiais Cerâmicos: processo de difusão atomístico e por continuidade. Condutividade elétrica. Difusão intrínsica e extrínsica. Difusão como um processo termicamente ativado. Exemplos de aplicações: supercondutores cerâmicos, células à combustível e sensores de oxigênio.
4. Microestrutura de Materiais Cerâmicos: capilaridade. Pressão devida à curvatura. Ângulo diedro. Crescimento de grão e coalescimento. Sinterização em fase única e com o auxílio de fase líquida. Sinterização sob pressão. Teoria clássica da nucleação e crescimento de cristais. Vitrocerâmicas. Exemplos de aplicações.
 
1. Structure of the ceramic materials: types of crystalline structures in ceramic materials. Stability of ionic crystals. Crystalline silicates. Glass structure and formation. Industrial glasses.
2. Defects in ceramic materials. Equilibrium of defects. Defect precipitation and association. Linear and planar defects.
3. Electrical and mass transport in ceramic materials: continuum and atomistic diffusion. Electrical conductivity. Extrinsic and intrinsic diffusion. Diffusion as a thermo-activated process. Application examples: ceramic superconductors, fuel cells, and oxygen sensor.
4. Microstructure of ceramic materials: cappilarity. Pressure due to the curvature. Dihedral angle. Grain growth. Single phase and liquid phase sintering. Pressure sintering. Classical theory of crystal nucleation and growth. Glass ceramics. Application examples.
 
 
Avaliação
     
Método
Aula expositiva dialogada, trabalhos em grupos coordenados e seminários.
Critério
M = 0,8 P + 0,2 L

P = Média das notas de prova
S = Nota de seminário e trabalhos em grupo
Aprovação: M >= 5,0
Norma de Recuperação
Prova escrita.
Nota na prova de recuperação = R
Aprovação: (M+R)/2 >= 5,0
 
Bibliografia
     
1) CHIANG Yet-Ming ; BIRNIE III, Dunbar; KINGERY, W. David. Physical Ceramics - Principles for Ceramic Science and Engineering, Ed. by John Wiley & Sons Inc, New York, 1997.
2) RICHERSON, David W.; Modern Ceramic Engineering - Properties, Processing and Use in Design, Ed. By Marcel Dekker, New York, second edition, 1992.
 

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