O documento apresenta uma introdução aos conceitos básicos de ciência e engenharia de materiais, discutindo os principais tipos de materiais (metálicos, polímeros e cerâmicos), suas estruturas atômicas, ligações químicas e como isso influencia suas propriedades. Também aborda tópicos como processamento, propriedades, desempenho e aplicações dos materiais.

1. Introdução à
ciências dos
materiais
Professora: Lucimar Venâncio Amaral

2. Bibliografia utilizada
SMITH, William F.; HASHEMI, Javad. Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais. Grupo A,
2012. 9788580551150. Disponível em:
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788580551150/. Acesso em: 07 mar. 2022.
JR., William D C. Ciência e Engenharia de Materiais - Uma Introdução. Grupo GEN, 2020.
9788521637325. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521637325/.
Acesso em: 07 mar. 2022.
Busca Ativa:
https://aplicweb.feevale.br/site/files/documentos/pdf/32246.pdf

3. Por que alguns
materiais podem ser
cristalinos e outros
amorfos?
Como a interações
entre os átomos
podem influenciar ?

4. Materiais em evolução
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está licenciado em CC BY-SA

5. https://www.ctborracha.com/wp-content/uploads/2018/08/fig_2_small.jpg

6. Engenharia e ciência dos materiais
Ciência dos materiais: Tem como objetivo principal a obtenção de conhecimentos
básicos sobre a estrutura interna, as propriedades e o processamento de materiais.
Engenharia dos materiais: Tem como objetivo principal é a utilização dos
conhecimentos básicos aplicados acerca dos materiais, de maneira para a transformá-los
em produtos necessários ou desejados a sociedade
Stephanie Kwolek

7. Engenharia e ciência dos materiais

8. Logo precisamos entender:
Processamento Estrutura Propriedade Desempenho

9. Estrutura
1. A estrutura de um material refere-se ao arranjo dos seus
componentes internos. Os elementos estruturais podem ser
classificados com base no tamanho e, nesse sentido, existem vários
níveis:

10. Propriedades dos materiais
Em serviço, todos os materiais são expostos a estímulos
externos que causam algum tipo de resposta. As propriedade
dos materiais sólidos são agrupadas em 6 categorias:

11. As relações entre as ciências

12. Quantidade de materiais utilizadas em
carros (1985) e a evolução dos usos dos
materiais

13. Tipos de materiais
* A maioria do livro faz a divisão em 3 grupos: metais, polímeros e cerâmicos

14. Materiais Metálicos: Visão Geral
São substâncias inorgânicas compostas por um ou
mais elementos metálicos, podendo ter alguns
elementos não metálicos.

15. Materiais Metálicos: Visão Geral
Os materiais metálicos possuem grandes números de elétrons não localizados.
Muitas das propriedades dos metais podem ser atribuídas diretamente a esses
elétrons.
Ex: os metais são condutores de eletricidade e de calor extremamente bons e
não são transparentes à luz visível; uma superfície metálica polida possui
uma aparência brilhosa.
Fe, Co e Ni têm propriedades magnéticas desejáveis.
https://makeagif.com/gif/what-are-metallic-bonds-
properties-of-matter-chemistry-fuseschool-uDjGw-

16. Localizando
elementos
metálicos

17. Materiais
metálicos
Ferrosos Não ferrosos

18. Polímeros
Os polímeros incluem os conhecidos materiais
plásticos e de borracha. Muitos deles são
compostos orgânicos (que têm sua química
baseada no carbono, hidrogênio e outros
elementos não metálicos) (isto é, O, N e Si).
https://augustrs.com/about-us/polymer-physics/

19. Localizando
elementos
formadores
de polímeros

20. Materiais cerâmicos
Materiais cerâmicos são materiais
inorgânicos constituídos de elementos
metálicos e não metálicos quimicamente
ligados (ligação iônica).
Em sua maioria, têm alta resistência
mecânica em altas temperaturas, porém
tendem a ser quebradiços/frágeis.
As vantagens dos materiais cerâmicos
para aplicações em engenharia envolvem
baixo peso, grande resistência e dureza,
boa resistência ao calor e ao desgaste,
atrito reduzido e propriedades isolantes.

21. Localizando
elementos
formadores
de Cerâmicos

22. Materiais Compósitos
Um material compósito pode ser definido como dois ou mais materiais
(fases ou constituintes) integrados de modo a formar um novo
material.
Normalmente, os componentes não se dissolvem um no outro, podendo
ser identificados fisicamente por uma interface entre eles.
https://romeorim.com/what-are-composites/

23. Arranjos atômicos, ligações químicas e as
propriedades dos materiais
Algumas propriedades importantes dos materiais sólidos dependem dos arranjos geométricos dos átomos e
também das interações que existem entre os seus átomos ou moléculas constituintes.
Estrutura Atômica

24. Arranjos atômicos e as propriedades dos materiais
Modelo de Bohr

25. Propriedades periódicas

26. Raio atômico

27. Energia de ionização (“Esforço” necessário
para remover elétron)

28. Eletronegatividade (Tendência do átomo a
receber elétron) Metais: tendência baixa
Ametais: tendência alta

29. Por que alguns
materiais podem ser
cristalinos e outros
amorfos?
Como a interações
entre os átomos
podem influenciar ?

30. Ligações químicas
Iônicas Covalentes Metálicas