Ciência e Tecnologia dos Materiais

Mestrado em Tecnologia Química
4 ECTS; 2º Ano, 1º Semestre, 15,0 T + 30,0 TP

Docente(s)
- Isabel Maria Duarte Pinheiro Nogueira

Pré-requisitos
Não aplicável.

Objetivos
Os alunos deveram conhecer as diferentes classes de materiais, os conceitos de micro e macro estrutura, as aplicações industriais e tecnológicas relevantes.
Conhecer a metodologia para a selecção de materiais e os vários processos de deterioração: corrosão, fadiga, desgaste.

Programa
1. Introdução à Ciência e Engenharia dos Materiais: O que é a ciência e a engenharia dos materiais. Classes de Materiais. Aspectos ligados à produção, aplicação, competição e tendências na utilização dos materiais.
2. Ligação Química, Estrutura e Propriedades dos Materiais: Ligações químicas nos materiais. Estruturas cristalinas: Polimorfismo. Solidificação, defeitos cristalinos e difusão em sólidos. Soluções sólidas e equilíbrio de fases. Propriedades mecânicas, eléctricas, magnéticas e ópticas dos materiais.
3. Classificação de Materiais aplicados na Engenharia: MATERIAIS METÁLICOS: Classificação, processamento, tratamentos térmicos. Designação e classificação de diferentes tipos de aço e ligas não ferrosas. Metais nobres e refractários. MATERIAIS POLIMÉRICOS: Reacções de polimerização. Processamento de termoplásticos. Elastómeros. Deformação e reforço de plásticos. MATERIAIS CERÂMICOS: Síntese e processamento. MATERIAIS COMPÓSITOS: Tipos de matrizes (metálicas, cerâmicas e poliméricas), tipos de reforços, Estruturas (em sanduíche, laminares, fibroso e de partículas). NANOMATERIAIS: Nanopartículas, nanofibras, nanotubos, nanocompósitos. Estrutura e propriedades dos nanotubos de carbono.
4. Selecção de Materiais para Aplicação em Engenharia: Métodos para seleção de Materiais. Critérios.
5. Degradação de Materiais: Corrosão química e electroquímica de metais. Tipos de corrosão. Controlo de corrosão. Desgaste mecânico. Tipos de desgaste. Lubrificação e prevenção. Fadiga de materiais. Mecanismo. Curvas S-N. Prevenção.

Metodologia de avaliação
Elaboração de uma pequena monografia sobre um tema da
Ciência e Tecnologia dos Materiais (40% da classificação final).
Frequência ou Exame final escrito, com nota mínima de 10
valores (60% da classificação final).

Bibliografia
- Smith, W. (1998). Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais. Lisboa: Mc. Graw-Hill
- Callister, W. (2010). Materials Science and Engineering: an Introduction. New York: John Wiley & Sons
- Shackelford, J. e , . (2009). Introduction to Materials Science for Engineers. New Jersey: Prentice-Hall
- Hummel, R. (2005). Understanding Materials Science. New York: Springer-Verlag

Método de interação
As aulas teóricas permitem introduzir os temas e apresentar os seus fundamentos teóricos. As aulas teórico-práticas permitem desenvolver num sentido mais prático os conceitos teóricos.
Realização de visitas de estudo a locais de interesse.

Software utilizado nas aulas
Não aplicável.