Ao final do curso o aluno deverá ter adquirido as seguintes competências específicas (C) sobre o uso de métodos de difração de raios-x em laboratório e com luz sincrotron, assim como de difração de nêutrons na caracterização de materiais aplicados em engenharia: C1. Compreender e aplicar a teoria de difração de raios-x em laboratório e com luz sincrotron, assim como a difração de nêutrons; C2. Adquirir conhecimentos sobre a difração de raios-x e de nêutrons para a caracterização microestrutural quantitativa e a análise de tensões residuais e textura cristalográfica nos materiais cristalinos e semi-cristalinos de engenharia, de modo a possibilitar ao aluno a execução e a aplicação dos métodos de análise de maneira autônoma. C3. Adquirir conhecimentos sobre o método de refinamento Rietveld aplicado a materiais de engenharia. Para alcançar as competências (C) listadas acima, o aluno deverá desenvolver as seguintes habilidades (H): H1. Estudar a teoria de difração de raios-x em laboratório e com luz sincrotron, assim como a difração de nêutrons;H2. Estudar os métodos de caracterização de materiais de engenharia, usando a difração de raios-x em laboratório e com luz sincrotron, e a difração de nêutrons. H3. Utilizar amostras, peças e componentes de engenharia para a caracterização microestrutural quantitativa, bem como para a análise de tensões residuais e de textura cristalográfica usando a difração de raios-x em laboratório. H4. Desenvolver habilidades de pesquisa para investigar e resolver problemas em engenharia de materiais usando métodos de difração de raios-X e nêutrons.
1. Produção e propriedades dos raios-X, luz sincrotron e nêutrons; 2. Teoria cinemática de difração; 3. Lei de Bragg; 4. Instrumentação e geometrias na difração de raios-X em laboratório e com luz síncrotron, bem como com nêutrons; 5. Análise quantitativa de fase e microestrutura via refinamento Rietveld; 6. Análise de tensões residuais; 7. Análise de textura cristalográfica.
1. Produção e propriedades dos raios-X, luz sincrotron e nêutrons; 2. Teoria cinemática de difração; 3. Lei de Bragg; 4. Instrumentação e geometrias na difração de raios-X em laboratório e com luz síncrotron, bem como com nêutrons; 5. Análise quantitativa de fase e microestrutura via refinamento Rietveld 6. Análise de tensões residuais (definições, método de sen2psi, constantes elásticas de difração, incidência rasante, análise de filmes finos e gradientes de tensão residual e influência da textura cristalográfica, exemplos); 7. Análise de textura cristalográfica (definições, medição de figuras de polo, cálculo e determinação das ODFs, figura de polo inversa, exemplos); 8. Práticas laboratoriais sobre as análises de fase e microestrutura, de tensões residuais e de textura cristalográfica usando a difração de raios-X aplicada a amostras, peças e componentes de engenharia.
1. Reimers, W.; Pyzalla, A. R.; Schreyer, A.; Clemens, H., “Neutrons and Synchrotron Radiation in Engineering Materials Science”, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2008. 2. CULLITY B.D.; STOCK S.R. “Elements of X-Ray Diffraction”, Addison-Wesley Publishing Company, London, 2014. 3. KLUG H.P.; ALEXANDER L.E. "X-Ray Diffraction Procedures for Polycrystalline and Amorphous Materials", Wiley, New York. 4. Olaf Engler, “Introduction to Texture Analysis: Macrotexture, Microtexture, and Orientation Mapping”, Crc Pr Inc, 2009. 5. Viktor Hauk, “Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods: Evaluation - Application - Assessment: Evaluation, Application, Assessment”, Saunders Ltd., 1997. 6. Alain Lodini, M. E. Fitzpatrick, “Analysis of Residual Stress by Diffraction Using Neutron and Synchrotron Radiation”, Routledge Chapman & Hall, 2003. 7. Mario Birkholz, “Thin Film Analysis by X-Ray Scattering: Techniques for Structural Characterization”, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2005. 8. Guenter Gottstein, Physical Foundations of Materials Science, 2010. 9. Georg Will, Powder Diffraction: The Rietveld Method and the Two Stage Method to Determine and Refine Crystal Structures from Powder Diffraction Data, 2006.