Resenha Ciência dos Materiais

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FACULDADE DE ENGENHARIA “CONSELHEIRO ALGACYR MUNHOZ MAÉDER” DE PRESIDENTE PRUDENTE CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

AIRES DA SILVA MARTIN

RESENHA CONTEÚDO PRIMEIRO BIMESTRE

Presidente Prudente - SP

2020

Ciência dos Materiais

Estuda os materiais em escalas moleculares e atômicas, visando entender o comportamento de sua resistência conforme cada tipo estruturas, analisando assim sua resistência mecânica e térmica em variadas situações que exigem o máximo de cada tipo de matéria. Como por exemplo uma peça de metal que é aplicado uma força nela, essa força pode gerar um desgaste físico devido ao atrito mecânico, e por consequência essa peça pode vir a aquecer após sofrer essa ação. Com o aquecimento a estrutura da peça poderia vir a sofrer um desgaste maior se não tiver uma preparação pensando em sua resistência térmica. Esse principio de preparo de um material com o objetivo de melhorar suas propriedades mecânicas e térmicas pode valer para praticamente para todos os tipos de material.

Estudo das propriedades dos materiais

Classificação geral:

• Metais
• Cerâmicos
• Polímeros

Desenvolvimento dos materiais

Desde a idade da pedra, o ser humano tem uma ligação direta com os materiais e sua utilização, a evolução da sociedade se deu conforme o homem foi dominando os materiais e suas propriedades.

Propriedades dos materiais:

Metais:

• Bons condutores elétricos
• Bons condutores térmicos
• Dúcteis (deformáveis)
• Densos
• Ligação metálica
• Estrutura cristalina
• Não são transparentes

Cerâmicas:

• São compostos químicos
• Isolantes (elétrico e térmico)
• Frágeis (não deformável)
• Poucos densos
• Porosidade (depende do material)
• A transparência depende do material

Polímeros:

• Orgânicos
• Inorgânicos
• Isolantes, condutores e semicondutores (dependem se são dopados quimicamente).
• Sensíveis ao calor
• Altamente dúcteis (depende da temperatura)
• Flexíveis (depende da temperatura)
• Sensíveis a solventes orgânicos e ácidos
• Baixa densidade
• Tipos de estrutura: Cristalina, semicristalina e amorfo.
• Rigidez depende do tipo de estrutura.

Estrutura cristalina dos sólidos

Está relacionada a organização das estruturas dos átomos (estrutura cubica). A formação da estrutura se dá por um padrão das unidades cubicas, no caso dos materiais amorfos não há uma organização ordenada dessas estruturas.

Células Unitárias: como a rede cristalina tem uma estrutura repetitiva, é possível descreve-la a partir de uma estrutura básica, denominada de célula unitária. A célula unitária é escolhida para apresentar a simetria da estrutura cristalina.

As células cristalinas são formadas por 7 tipos:

1. Simple cubic
2. Tetragonal
3. Orthorhombic
4. Rhombohedral
5. Moniclinic
6. Triclinic
7. Hexagonal

Redes de Bravais (14 redes)

É o nome dado as redes de configurações básicas da combinação dos sistemas cristalinos, com a posição de cada célula unitária em uma estrutura cristalina. Sendo elas então:

1. Cúbica Simples
2. Cúbica de Corpo centrado
3. Cúbica de face centrada
4. Tetragonal simples
5. Tetragonal de corpo centrado
6. Ortorrômbica simples
7. Ortorrômbica de corpo centrado
8. Ortorrômbica de base centrada
9. Ortorrômbica de face centrada
10. Romboédrica Simples
11. Hexagonal
12. Monoclínica Simples
13. Monoclínica de base centrada
14. Triclínica

Tipos de deformação

Deformação Elástica: é quando um corpo é submetido a uma força, e essa tensão não ultrapassa o limite de plasticidade, ou seja, a deformação ainda é reversível sem causar danos ou mudar a estrutura da peça.

Deformação plástica: a tensão ultrapassa o limite de elasticidade e a peça passa a sofre deformações irreversíveis.

Essa tensão x deformação pode ser calculado através da lei de Hooke que é utilizada para calcular a força elástica exercida por um corpo que, quando deformado, tende a voltar ao seu formato original, como molas e elásticos.

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Coeficiente de Poisson

É a deformação na mesma direção da força: deformação longitudinal e deformação lateral/radial.

E Longitudinal: deformação na mesma direção da força aplicada (Elong = Ey)

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Parâmetros

Ductilidade: Mede o grau de deformação plástica do material, alongamento percentual.

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Resiliência: energia absorvida/liberada durante a deformação.

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Tenacidade: é a energia total envolvida no processo de deformação (Elástica + Plástica).

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Propriedade mecânicas

• Deformação elástica (σ é proporcional a ε)
• Deformação Plástica
• Lei de Hooke (σ= ε.E)
• Módulo de resiliência
• Ductilidade
• Tenacidade

Quanto maior a deformação plástica, mais dúcteis é o material.