Fornecer aos estudantes uma visão abrangente e interdisciplinar dos materiais compósitos (formados por matriz metálica, cerâmica e polimérica), visando à obtenção de propriedades diferenciadas. Apresentar os fundamentos teóricos da mecânica de estruturas reforçadas com fibras (longas e curtas), tecidos e partículas. Teorias de deformação e falha dos materiais compósitos (teoria de deformação máxima, teoria de tensão máxima, teoria de Tsai-Hill e Tsai-Wu). Apresentar os diferentes tipos de materiais compósitos, nanocompósitos e compósitos funcionais, e os avanços mais recentes na área de Ciência e Engenharia de Materiais.
Materiais compósitos: tipos, propriedades, processamento e aplicações. Nanocompósitos e compósitos funcionais – compósitos de matriz polimérica, compósitos de matriz metálica, compósitos de matriz cerâmica e compósitos carbono-carbono. Cálculos estruturais, mecânica da fratura e processos de fabricação.
1. - Definição de materiais compósitos; 2 - Principais aplicações dos materiais compósitos; 3 - Matérias-primas empregadas nos materiais compósitos: resinas epóxi, resinas fenólicas, resinas de poliéster, resinas éster-vinílicas, fibras de carbono, aramida, nylon, fibras cerâmicas (SiC, vidro, boro, alumina), 4 - Materiais a base de carbono: negro de fumo, nanocarbonos, nanofibras de carbono, nanotubos de carbono, polímeros, metais, etc.; 5 - Materiais compósitos de matriz metálica: compósitos de matriz metálica reforçados com fibras e com partículas dispersas, rotas de fabricação, propriedades: regras da mistura (média ponderada pelo volume) e modelos para seus desvios positivos e negativos (Tsa-Hill e Tsa -Wu), aplicados ao módulo de elasticidade, dureza, coeficiente de expansão térmica; percolação e propriedades que dependem da continuidade microestrutural (condutividade elétrica e térmica, fragilidade, propriedades magnéticas, transmissão de sons); 6 - Materiais compósitos de matriz polimérica; 7 - Materiais compósitos de matriz cerâmica e compósitos carbono-carbono; 8 - Cálculos estruturais aplicados aos compósitos de epóxi-fibra de carbono e de fibra de vidro. 9 - Análise do comportamento de compósitos laminados: durabilidade, fratura, fadiga, creep, 10 - Processamento e processos de fabricação de estruturas de materiais compósitos
1. Chawla, K. K. - Composite Materials - Science and Engineering. Springer-Verlag, 1987. 2. Hull, D.; Clyne, T. W. - Introduction to composite materials. (Cambridge Solid State Science Series) Cambridge University Press, 2nd. Edition, 1986. 3. Kaw, Autar K. - Mechanics of Composite Materials, by, 2nd Edition, CRC Press, 2006. 4. Jones, ROBERT. M. - Mechanics of Composite Materials (Materials Science & Engineering Series), CRC Press; 2nd edition, Inc., 1998. 5. Mallick, P. K. - Fiber Reinforced Composites-Materials, Manufacturing and Design, Marcel Dekker, Third Edition (Dekker Mechanical Engineering), 2007. 6. Daniel, M.I.; Ishai, O. - Engineering Mechanics of Composite Materials, Oxford University Press, 2006. 7. Astrom, B. T. - Manufacturing of Polymer Composites, London: Chapman & Hall, 1997. 8. Krenkel, Walter. - Ceramic Matrix Composites: Fiber Reinforced Ceramics and their Applications, Wiley-VCH; 1st edition, 2008. 9. Low, I. M. - Ceramic Matrix Composites: Microstructure, Properties and Applications, CRC Press; 1st edition, 2006. 10. Astrom, B. Tomas - Manufacturing of Polymer Composites, CRC Press; 1st edition, 1997.