LISTA DE EXERCÍCIOS INTRODUÇÃO-CM

JOSÉ LUIZ KIEDIS ENG. QUIMICA 2018

URI-ERECHIM – DISCIPLINA: CIÊNCIA DOS MATERIAIS

LISTA DE EXERCÍCIOS INTRODUÇÃO-CM

1 Com que se ocupa a Ciência dos Materiais e qual sua importância na engenharia moderna?

A ciência dos materiais envolve a investigação das relações que existem entre as estruturas e as propriedades dos materiais, a partir dela se desenvolve ou sintetiza novos materiais.

2 Diferencie conhecimento fenomenológico e enciclopédico.

Conhecimento fenomenológico= conhecimento adquirido a partir de observações de fenômenos ocorridos;

Conhecimento enciclopédico= é conhecimento cientifico acumulado ao longo de varias experiências e teorias;

3 Classifique os materiais segundo os seguintes critérios:

a) aplicação na indústria;

materiais metálicos: são geralmente uma combinação de elementos matalicos, bons condutores de calor e eletricidade, não transparentes a luz visível, apresentam brilho quando polidos, geralmente resistentes e dúcteis, muito utilizados para aplicações estruturais.

Cerâmicos: não metálicos e inorgânicos, geralmente óxidos, nitretos e carbetos, geralmente isolantes de calor e eletricidade, mais resistentes a altas temperaturas e condições mais severas, possuem alta dureza, mas são frágeis.

Polímeros: macromoléculas orgânicas de carbono, hidrogênio e outros elementos não metálicos, tipicamente de baixa densidade, podem ser flexíveis ou rígidos. Temperatura de fusão de 100°C a 200°C.

Compósitos: constituídos de mais de um tipo de material insolúveis entre si, são projetados para obtenção de propriedades que não estão presentes em um mmaterial monofásico. Ex: matriz polimérica com filtro de vidro.

b) grau de desenvolvimento tecnológico

Naturais: utilizados como se encontram na natureza

Empíricos: empiricamente desenvolvidos (argila)

Desenvolvimento cientifico: pequeno grau de complexidade

Projetados: alto grau de complexidade

c) morfologia

Monoestruturados: único conjunto de propriedades

Recobrimentos: propriedades de superfície diferentes de propriedades de corpo

Gradiente material: multimarcas com gradientes de propriedades

4 Cite dois produtos que podem ser classificados como:  

a) monoestruturado;

Tijolos de argila vermelha e silício monocristalino

 b) recobrimento;

Pintura automotiva e torneiras revestidas

 

c) gradiente

MDF e embalagens telrapack

d) composição aleatória

Níquel com partículas cerâmicas e carbeto de tungstênio-cobalto

5 Como se interrelacionam estrutura, propriedades, processamento e desempenho em serviço de um material?

Propriedade: peculiaridade do material em termos do tipe e intensidade da resposta que ele da a um certo estimulo

Estrutura: é o arranjo dos seus componentes internos, macroscópico, microscópico, atômico ou subatômico

Processamento: por meio dele que uma estrutura se modifica

Desempenho em serviço de um material: precisa de que todos os itens anteriores possuam um bom desempenho para que o desempenho do material seja maximizado

6 Como se divide e qual o critério no estudo da estrutura de um material?

Estrutura atômica: partículas elementares, numero atômico, eletrosfera, ligações químicas e distancia interatômica

Estrutura cristalina: célula unitária, parâmetro de rede, densidade linear e planar e distancias interplanares

Microestrutura: fases, proporção, tamanho, composição, distribuição, forma e orientação

Macroestrutura: geometria da peça e acabamento

7 Em que estaria baseada a mudança de propriedades de um mesmo material fabricados por diferentes processos?

Diferentes processos de fabricação acarretam em diferentes microestruturas, levando a diferentes propriedades, a fim de que o material adquirido forma, dimensões e propriedades necessárias a sua aplicação

8 Diferencie propriedades de corpo e de superfície.

Propriedades de superfície dizem respeito a reatividade do meio, resistência à corrosão e ao desgaste, biocompatibilidade e efeito decorativo, enquanto as propriedades de corpo se referem ao comportamento mecânico de material, suas propriedades elétricas e magnéticas e condutividade térmica

9 Compare a microestrutura de um cobre fundido com a de um cobre trefilado.

A fundição é realizada através de um molde no qual é colocado o metal derretido, tornando-o mais dúctil. Já o processo de trefilação é um esforço mecânico no metal que reduz bastante a possibilidade de provocar algum defeito, tornando-o mais resistente.

10 Do que depende a escolha de um determinado processo de fabricação?

Depende das propriedades iniciais da madeiras, das propriedades desejadas e da aplicação ou forma que se queira obter.

11 Diferencie com suas palavras os tipos de materiais quanto às suas propriedades (físicas, químicas e mecânicas) típicas.

Físicas: propriedades elétricas, magnéticas, térmicas e óticas

Mecânica: resistência a tração, compressão, flexão, escoamento, ductilidade, módulo de elasticidade e resistência ao desgaste

Química: resistência à corrosão

Metais possuem alta condutividade elétrica, boa moldagem por fundição, absorção de vibrações e boa susceptibilidade a tratamentos térmicos

Cerâmicas possuem boas propriedades óticas, isolamento térmico, alto ponto de fusão e relatividade inerte ao metal fundido

Polímeros são facilmente modeláveis em filmes finos, flexíveis e impermeáveis possuem bom isolamento elétrico e resistência a umidade, assim como boa resistência mecânica

Compósitos possuem elevada relação resistência mecânica/ peso, elevada dureza e boa resistência ao impacto, além de boa resistência a corrosão.

12 Dê dois exemplos que evidenciam a relação entre estrutura e propriedades dos materiais.

Metais têm elétrons praticamente livres, o que  os confere propriedades de condutividade  elétrica e térmica. Os compósitos por serem constituídos por mais de um tipo de material possuem propriedades que um material monofásico não possui.