Introdução à Ciência dos Materiais

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA

PÓS GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DE ENGENHARIA DE MATERIAIS

Disciplina: Introdução à Ciência dos Materiais            

Professores: Dra. Danielle Guedes de Lima Cavalcante.

                  Dr. Ramon Torquato.

   

1ª Avaliação

1. Cite as principais características e tipos de ligações apresentadas pelas seguintes classes de materiais, dando um exemplo para cada uma delas: Metais; Cerâmicos; Poliméricos;
2. Por que em geral os metais apresentam alta condutividade térmica e elétrica?
3. Quais são as diferenças mais importantes entre forcas intermoleculares e as que operam dentro das moléculas ou íons (intramoleculares)?
4. O que é polimorfismo ou alotropia?
5. O ouro é CFC e tem um parâmetro de rede de 0,40788 nm. Calscule o valor do raio atômico do átomo de ouro em nanômetros.
6. Desenhe a direção para as seguintes direções no cubo:

1. [1-1-2]
2. [2-1-2]
3. [2-33]
4. [20-3]
5. [0-21]

1. Determine os índices para as direções mostradas na seguinte célula unitária cúbica:

[pic 1]

1. Em cubos unitários, desenhe os planos cristalográficos com os seguintes índices de Miller:

1. (1-1-1);
2. (20-1);
3. (30-2);
4. (-33-1);
5. (-232)

1. Quais são os índices de Miller dos planos cristalográficos indicados no cubo?

[pic 2]

1. Calcule um valor para a densidade da platina CFC em g/cm3 partindo-se do seu parâmetro a=0,39239nm.
2. Calcule a densidade planar para os seguintes planos cristalinos do ouro CFC, considerando seu parâmetro de rede de 0,3039. Qual dos planos é mais compacto? Quais implicações este elevado empacotamento planar pode sugerir nas características, especifique ao menos duas.

  (a) (100)        (b) (110)        (c) (111)

1. Determine, em cada caso, a família de planos que apresenta menor resistência mecânica nas estruturas CFC e CCC. Justifique sua resposta.
2. Explique por que as propriedades dos materiais policristalinos são, na maioria das vezes, isotrópicos.
3. Dar uma explicação para a razão pela qual os materiais ligados de maneira covalente são em geral menos densos que os materiais ligados ionicamente ou por meio de ligações metálicas.
4. O Nióbio possui um raio atômico de 0,1430 nm e uma densidade de 8,57 g/cm3. Determinar se ele possui uma estrutura cristalina CFC ou CCC.
5. Explique o significado das direções cristalográficas utilizando duas importâncias prática como exemplo.
6. Responda as questões abaixo:

1. Quais as explicações, em termos de microestrutura atômica, para explicar uma maior dureza nos materiais cerâmicos com relação aos materiais metálicos?
2. Quem tem o maior ponto de fusão, alumínio ou alumina? Justifique sua resposta.

1. Em uma solução sólida substitucional quais são as características necessárias que o soluto consiga dissolver no solvente de forma otimizada?
2. Qual dos seguintes sistemas é o sistema de escorregamento para estrutura CS. Por que?

a) {100} <110>; b) {110} <110>

c) {100} <010>; d) {110} <111>

1. Por que os contornos de grãos são mais reativos do que os grãos?
2. Descreva o mecanismo que permite a deformação plástica de um material metálico.
3. Por que a formação de ligas torna o material mais resistente que o metal puro? Explique.
4. Classifique e apresente os tipos de imperfeições cristalinas? Qual importância de cada uma nas características finais dos materiais.
5. Explique a baixa solubilidade do carbono no ferro. (lembrando que há formação de solução sólida intersticial muito limitada, principalmente no Ferro CCC). Justifique sua resposta.

Obs.: Nas questões 6 e 8, não consegui colocar o módulo em cima dos valores, representando o valor negativo. Desta maneira espere que compreendam o porquê do sinal, errronemante colocado, negativo junto aos valores.

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