Ciencia dos materiais metais

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  • Publicado : 9 de novembro de 2012
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1ª. LISTA DE EXERCÍCIOS

Valor: 15,0 Pontos



QUESTÕES:

1. Defina cada uma das seguintes classes de materiais para Engenharia e cite exemplos das aplicações de cada um:

a) Metais: São compostos por um ou mais elementos metálicos (ferro, alumínio, cobre, titânio, ouro, níquel etc.), geralmente tambémelementos não metálicos (carbono, etc.) em quantidades pequenas. Os átomos dos metais e suas ligas são ordenados (Arranjo ordenado) em relação aos polímeros e as cerâmicas, são materiais rígidos e resistentes. Ainda assim, são dúcteis (absorvem grande quantidade de energia antes de fraturar), são bons condutores elétricos e térmicos.



b) Polímeros: Incluem os materiais plásticos e deborracha, são na maioria compostos orgânicos quimicamente baseados no carbono, oxigênio, nitrogênio e silício. Possuem estruturas moleculares longas na forma de cadeias. Alguns polímeros comuns são o polietileno e o silicone, o náilon e o cloreto de polivilina (PVC), são materiais de baixa densidade, dúcteis e flexíveis. Uma das desvantagens dos polímeros é a sua tendência em amolecer e/ou sedecompor em temperaturas moderadas.




c) Cerâmicas: São materiais formados por elementos metálicos e não metálicos. Materiais cerâmicos comuns incluem o oxido de alumínio, o dióxido de silício e ainda existem as cerâmicas tradicionais compostas por materiais argilosos, vidro ou por cimento, os materiais são rígidos e resistentes (comparados ao aço), mas são extremamente frágeis, possuembaixa condutividade térmica e elétrica.




d) Biomateriais: São implantados no corpo humano para substituir partes doentes ou danificadas, tais materiais não devem produzir substancias toxicas e devem ser compatíveis com os tecidos do corpo.




e) Compósitos: o projeto de um material compósito consiste em se atingir uma combinação de propriedades que não é exibida porqualquer material isolado, incorporando as melhores características dos materiais componentes; Os compósitos são usados em aeronaves, aplicações aeroespaciais, equipamentos esportivos modernos, etc.






2. Defina polimorfismo?



Alguns metais, bem como alguns não - metais podem ter mais do que uma estrutura cristalina, esse fenômeno é conhecido como polimorfismo. A estruturacristalina que prevalece depende tanto da temperatura como da pressão externa. Um exemplo é encontrado no Carbono: a grafita é o polimorfo estável nas condições ambientes enquanto que o diamante é formado a pressões extremamente elevadas;



3. O que é dureza? Qual a sua utilidade na Engenharia?


Na ciência dos materiais, dureza é a propriedade característica de um material sólido, queexpressa sua resistência a deformações permanentes e está diretamente relacionada com a força de ligação dos átomos.

4. Diferencie ductilidade de tenacidade.


Ductilidade: é a propriedade que representa o grau de deformação que um material suporta até o momento de sua fratura. A ductilidade é dada através da porcentagem de alongamento ou porcentagem de redução da área no instante daquebra;




Tenacidade: é a energia mecânica, ou seja, o impacto necessário para levar um material à ruptura. Tenacidade é uma medida de quantidade de energia que um material pode absorver antes de fraturar. Os materiais cerâmicos, por exemplo, têm uma baixa tenacidade.

5. O que significa tecnicamente dizer que um material é resistente? Em relação a qual tipo de resistência se refere?Um material é considerado resistente quanto maior for a tensão no ponto máximo da curva tensão-deformação, este corresponde à tensão máxima que pode ser sustentada por uma estrutura que se encontra sob tração; se essa tensão for aplicada e mantida, o resultado será uma fratura. Essa resistência se refere à tração e ao limite de escoamento.

6. Por que a tensão verdadeira é sempre maior...
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