sadf

Capítulo 1 - Introdução
•
•
•
•
•

O que é a Ciência de Materiais?
Porque a devemos estudar?
O que é a Engenharia de Materiais?
O que significa estrutura neste âmbito?
O que é uma propriedade?

• Os materiais são a força motriz da nossa Sociedade:
– Idade da Pedra
– Idade do Bronze
Selecção…
– Idade do Ferro
– Agora?
Engenharia
• Idade do Silício?
• Idade dos Polímeros?

(últimos 50 anos)…
1

Exemplo – Implante da anca
• O envelhecimento e determinadas doenças tendem a degradar as articulações. Especialmente as que suportam cargas elevadas (tais como as da anca)

Adapted from Fig. 22.25, Callister 7e.

2

Exemplo – Implante da anca
• Requisitos:
– Resistência mecânica
(muitos ciclos)
– Autolubrificação
– Biocompatibilidade

Adapted from Fig. 22.24, Callister 7e.
3

Exemplo – Implante da anca

Adapted from Fig. 22.26, Callister 7e.

4

Exemplo – Implante da anca
Cabeça
• Problemas chave: femural – Agente de fixação para fixar a cúpula acetabular
– Camada de material lubrificante
– Agente de fixação do pino femural ( cola )
– Evitar debris entre os componentes Pino femural Cúpula acetabular e revestimento

5

Estrutura, Processamento e Propriedades
• As propriedades dependem da estrutura

ex: Dureza vs Estrutura do aço

(d)

Hardness (BHN)

6 00
5 00
4 00

(c)
(a)

(b)
4 µm

3 00
2 00

30 µm

30 µm

100
0.01 0.1

30 µm

Data obtained from Figs. 10.30(a) and 10.32 with 4 wt% C composition, and from Fig. 11.14 and associated discussion, Callister 7e.
Micrographs adapted from (a) Fig.
10.19; (b) Fig. 9.30;(c) Fig. 10.33; and (d) Fig. 10.21, Callister 7e.

1
10 100 1000
Cooling Rate (ºC/s)

• O Processamento modifica a estrutura

ex: estrutura vs taxa de arrefecimento do aço

6

Tipos de Materiais
• Metais: Ligação metálica  nuvem de electrões livres, partilhados por todos os iões.
–