Lista 1 - Tecnologia Dos Materiais

Lista de exercicios 1 – TECNOLOGIA DOS MATERIAIS

Exercícios referentes aos slides da aula 01 (TM – 01)

1. Escreva um parágrafo sobre a importância de escolher bem os materiais a serem usados em uma aplicação de Engenharia.

Resp: A importância de escolher bem os materiais a serem utilizados é devido a apresentarem desempenhos diferentes para determinado componentes e também a variação do processo de fabricação que ele vai ser processado. Provavelmente será encontrado um material perfeito para tal aplicação, porém com custos altíssimos inviabilizando a fabricação e assim necessitando de mais estudos até encontrar o material perfeito para referida aplicação de Engenharia.

2. Explique com suas palavras a figura abaixo sob o ponto de vista de engenharia.

Resp: A propriedade define o desempenho de um material no seu estado bruto, já em relação a estrutura trata-se da parte atômica e químicas deles impactando diretamente no seu processo de fabricação até chegar no produto final.

4. Porque o ferro demorou para ser usado pelo homem?

Resp: O motivo pela demorano uso é porque não se achava ferro bruto na natureza e o mesmo apresentava dificil processamento na época.

5. Qual foi uma das primeiras ligas metálicas a ser usada pelo homem? Quais são seus

constituintes e porque ela passou a ser amplamente usada, ao invés de se usar o metal puro?

Resp: O Bronze foi umas das primeiras ligas a ser utilizada e era formada pelo Cobre e Estanho. O Bronze era amplamente usado em armas e ferramentas.

6. O processo de fabricação pode influenciar nas propriedades de um material? Explique.

Resp: Sim, para a indústria de ponta é necessário verificar a exigência tecnológica e utilização dos materiais próxima dos limites. Já a produção em massa, leva em consideração produtos não diferenciados e utilização abaixo dos limites dos materiais.

Sim. O Engenheiro deve estudar minunciosamente quais as condições de operação que será submetido o material e levantar as propriedades requeridas para tal aplicação, saber como esses valores foram determinados e quais as limitações quanto ao uso existente.

7. Vimos em aula que a microestrutura pode influenciar sobremaneira as características de um material, e exemplificamos o caso da alumina que pode ser opaca ou translúcida. Em função de que a alumina pode ser opaca ou translucida?

Resp: O espalhamento de luz é causada pela presença de poros e dessa forma torna o material opaco. Para ter um material translúcida, é necessário a adição de 0,1% de MgO eliminando os poros.

8. Devido a quais fatos a quantidade de materiais disponíveis para utilização tem aumentado sobremaneira nas últimas décadas?

Resp: Desenvolvimento e aperfeiçoamento dos métodos de extração de materiais da natureza; modificação de materiais naturais; combinação de materiais conhecidos para a formação de novos materiais.

9. Em termos gerais, para que um engenheiro possa fazer uma boa escolha do melhor material para uma determinada aplicação ele deve considerar quais fatores?

O Engenheiro deve estudar minunciosamente quais as condições de operação que será submetido o material e levantar as propriedades requeridas para tal aplicação, saber como esses valores foram determinados e quais as limitações quanto ao uso existente. Também deve levar em consideração o tipo de degradação que o material sofrerá em serviço e também o custo do material poderá ser a mais importante.

10. Explique a influência do custo de um material em uma indústria de tecnologia de ponta em comparação com uma indústria de produção em massa.

Resp: A seleção cuidadosa é fator de custo secundário para a industria de ponta. Já para a industria de massa, ela se torna fator de custo primordial.

11. A classificação tradicional dos materiais geralmente é baseada na estrutura atômica e química dos mesmos, com base nesta premissa, quais os grandes grupos de materiais existentes?

Resp: Os grandes grupos são: Metais, Cerâmicos, Polímeros, Compósitos, Semicondutores e Biomateriais.

12. Escreva as características dos metais.

Resp: Materiais metálicos são geralmente uma combinação de elementos metálicos.

Os elétrons não estão ligados a nenhum átomo em particular e por isso são bons condutores de calor e eletricidade. Não são transparentes à luz visível e tem aparência lustrosa quando polidos. Geralmente são resistentes e deformáveis.

13. Escreva as características das cerâmicas.

Resp: Materiais cerâmicos são geralmente uma combinação de elementos metálicos e nãometálicos. Geralmente são óxidos, nitretos e carbetos. São geralmente isolantes de

calor e eletricidade. São mais resistêntes à altas temperaturas e à ambientes severos que metais e polímeros. Com relação às propriedades mecânicas as cerâmicas são duras, porém frágeis. Em geral tem baixas densidades (são leves).ALU

14. Escreva as características dos polímeros.

Resp: Materiais poliméricos são geralmente compostos orgânicos baseados em carbono, hidrogênio e outros elementos não-metálicos. São constituídos de moléculas muito grandes (macromoléculas). Tipicamente, esses materiais apresentam baixa densidade e

podem ser extremamente flexíveis. Materiais poliméricos incluem plásticos e borrachas.