1º teste

Propriedades e Desempenho de Materiais
Mestrado Integrado em Engª Electrotécnica
30 de Abril de 2010
1º teste
NESTE TESTE NÃO É NECESSÁRIO USAR MÁQUINA DE CALCULAR
1) Enuncie algumas das propriedades mais relevantes dos materiais cerâmicos. Quais os tipos de
ligações químicas presentes nestes materiais? Qual é a influência destas ligações no módulo de
Young dos cerâmicos?
2) O ouro apresenta estrutura c.f.c. sendo o seu parâmetro de rede de 4.08*10-10 m e o seu peso
atómico 196.97g/mol.
a) Indique como pode calcular o valor do raio atómico do ouro.
b) Indique o nº de átomos por célula unitária da estrutura c.f.c.
c) Indique as contas que seriam necessárias efectuar para calcular a densidade volúmica do
ouro.
d) Indique as contas que seriam necessárias efectuar para calcular a densidade planar do plano
[1 1 0]
e) Indique as contas que seriam necessárias efectuar para calcular a densidade linear ao longo
da direcção 111.
3) Enuncie a primeira lei de Fick para a difusão atómica, definindo cada um dos termos intervenientes.
a) Quais os factores que afectam o coeficiente de difusão?
b) O coeficiente de difusão do Carbono no Ferro-
10-11m2/s a 1000°C, 7,9310-11m2/s a
1100°C e 1,8410-10m2/s a 1200°C. Indique como poderia determinar o valor das constantes D0 e Q
 Q 
na equação D  D0 exp  .
 RT 
4) Considere o diagrama de equilíbrio de fases Cu-Ag representado na figura.
a) Enuncie todas as transformações isotérmicas, indicando, as composições das fases
envolvidas, as temperaturas a que ocorrem e as designações por que são conhecidas.
b) Estude o arrefecimento suficientemente lento para poder ser seguido o diagrama de
equilíbrio da liga com 30% Ag. Indique:
1) a temperatura de início de solidificação e a composição química dos primeiros núcleos
sólidos
2) a temperatura de fim de solidificação e a composição do último líquido a solidificar
3) a proporção e a composição das fases à temperatura de 600ºC.
5) Distinga entre materiais com comportamento piezo-eléctrico, piro-eléctrico e ferro-eléctrico.
Exemplifique, indicando algumas aplicações.
6) Numa tabela de medidas de análise térmica dieléctrica (DETA) encontram-se os seguintes valores
relativos ao poliéster (PET). ’ =0.5;  (inf) = 2.8; máximos de ‘’: 125ºC (1kHz), 138ºC (10kHz),
149ºC (100kHz).
a) Esboce uma figura representando os resultados experimentais ’ (T), ’’ (T) a cada frequência.
b) Calcule a energia de activação do processo de relaxação associado (relaxação vítrea).
c) Se aumentar o teor de humidade do PET, que alterações espera que ocorram?
pergunta
1
2a)
2b)
2c)
2d)
2e)
3a)
3b)
4a)
4b1)
4b2)
4b3)
5
6a)
6b)
6c)
Cotação
2.5
1
1
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
0.5
0.5
1.5
2.0
1.0
0.5
0.5