introdução_qm
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Resumo • • • • perspectiva histórica da CEM ciência e engenharia dos materiais – alguns conceitos importantes classificação dos materiais e principais características expectativas de desenvolvimento QM - introdução 1 Desenvolvimento dos materiais QM - introdução 2 Ciência e engenharia dos materiais • • • • • • ¿ ciência dos materiais? ¿ engenharia dos materiais? ¿material? ¿ estrutura? ¿ propriedade? ¿ porquê estudar CEM? QM - introdução 3 Ciência e engenharia dos materiais • • • • • • ciência dos materiais – conhecimento básico, relação entre a estrutura e as propriedades engenharia dos materiais – conhecimento aplicado, produção com características pre-determinadas ¿material? substância usada para produzir um bem ¿ estrutura? arranjo dos componentes internos a determinada escala (sub atómica, atómica microscópica e macroscópica) ¿ propriedade? natureza e amplitude da resposta de um material a determinado estímulo ¿ porquê estudar CEM? extrair, produzir, transformar, controlar, seleccionar, conservar QM - introdução 4 Classificação dos materiais • • • • metais e ligas polímeros cerâmicos e vidros compósitos QM - introdução 5 Classificação dos materiais metais e ligas ferro e aço alumínio e ligas cobre e ligas níquel e ligas titânio e ligas polímeros polietileno (recipientes) policloreto de vinilo (canalisações) poliestireno (interior de automóveis) polimetacrilato de metilo (perspex) borrachas QM - introdução 6 Classificação dos materiais cerâmicos e vidros • alumina • sílica • carboneto de silício (moldes para lentes, rolamentos) • nitreto de silício (ferramentas de corte) • porcelana • cristal compósitos • madeira • fibra de vidro • polímeros reforçados com fibra de carbono • cermet QM - introdução 7 Metais e ligas • • substâncias inorgânicas com um ou mais elementos metálicos, podendo conter elementos não metálicos estrutura cristalina, bons condutores térmicos e eléctricos, resistentes e dúcteis QM - introdução 8 Cerâmicos • • • materiais inorgânicos constituídos por elementos metálicos e não metálicos quimicamente ligados (óxidos, nitretos e carbonetos) estrutura cristalina, não cristalina ou mista muito duros mas frágeis, baixa densidade, resistentes ao desgaste e a temperatura elevada, óptimos isoladores QM - introdução 9 Polímeros • • • constituídos por longas cadeias de redes de moléculas orgânicas (com carbono) não cristalinos, podendo apresentar algum grau de cristalinidade baixa densidade, maus condutores térmicos e eléctricos, em geral pouco duros e flexíveis QM - introdução 10 Compósitos • • misturas de dois ou mais tipos de materiais, constituídos por uma matriz e um material de reforço, exibindo uma proporção significativa das propriedades de cada constituinte interfaces entre os constituintes bem definidas QM - introdução 11 Semicondutores • materiais com propriedades eléctricas entre as dos condutores e as dos isoladores • características eléctricas muito sensíveis a quantidades diminutas de impurezas • tornaram possíveis os circuitos integrados e revolucionaram a electrónica microprocessador e chip de Si QM - introdução 12 Expectativas de desenvolvimento • materiais das células solares – caros e complexos • transportes – materiais com baixa densidade e resistência mecânica à temperatura ambiente e a quente, visando economias de combustível • materiais recicláveis QM - introdução 13
