Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Livro imagem - Ciência e Engenharia de Materiais Uma Introdução - William…
Livro Ciência e Engenharia de Materiais - Uma Introdução
Introdução
Objetivos do Aprendizado
1.1 Perspectiva Histórica
1.2 Ciência e Engenharia de Materiais
1.3 Por que estudar a Ciência e a Engenharia de Materiais
1.4 Classificação dos Materiais
1.5 Materiais Avançados/ Materiais de Importância - Recipientes para Bebidas Carbonatadas
1.6 Necessidades dos Materiais Modernos
1.7 Correlações Processamentos/Estruturas/Propriedades/Desempenho
Estrutura Atômica e Ligação Interatômica
2.1 Introdução
Objetivos do Aprendizado
2.2 Conceitos Fundamentais
2.3 Elétrons nos Átomos
2.4 A Tabela Períodica
2.5 Forças e Energias de Ligação
2.6 Ligações Interatômicas Primárias
2.7 Ligações Secundárias ou Ligações de van der Waals
2.8 Moléculas
Ligação Atômica nos Sólidos
Estrutura Atômica
A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
Objetivos do Aprendizado
3.1 Introdução
Estruturas Cristalinas
3.2 Conceitos Fundamentais
3.3 Células Unitárias
3.4 Estruturas Cristalinas dos Metais
3.5 Cálculos da Massa Específica
3.6 Polimorfismo e Alotropia
3.7 Sistemas Cristalinos
Pontos, Direções e Planos Cristalográficos
3.8 Coordenadas dos Pontos
3.9 Direções Cristalográficas
3.10 Planos Cristalográficos
3.11 Densidade Linear e Planar
3.12 Estruturas Cristalinas Compactas
Materiais Cristalinos e Não Cristalinos
3.13 Monocristais
3.14 Materiais Policristalinos
3.15 Anisotropia
3.16 Difração de Raios X: Determinação de Estruturas Cristalinas
3.17 Sólidos Não Cristalinos
Imperfeições nos Sólidos
Objetivos do Aprendizado
4.1 Introdução
Defeitos Pontuais
4.2 Lacunas e Autointersticiais
4.3 Impureza nos Sólidos
4.4 Especificação da Composição
Imperfeições Diversas
4.5 Discordâncias - Defeitos Lineares
4.6 Defeitos Interfaciais
4.7 Defeitos Volumétricos ou de Massa
4.8 Vibrações Atômicas
Análises Microscópicas
4.9 Conceitos Básicos da Microscopia
4.10 Técnicas de Microscopia
4.11 Determinação do Tamanho do Grão
Difusão
Objetivos do Aprendizado
5.1 Introdução
5.2 Mecanismos de Difusão
5.3 Difusão em Regime Estacionário
5.4 Difusão em Regime Não Estacionário
5.5 Fatores que Influenciam a Difusão
5.6 Difusão em Materiais Semicondutores
5.7 Outros Caminhos de Difusão
Propriedades Mecânica dos Metais
Objetivos do Aprendizado
6.1 Introdução
6.2 Conceitos de Tensão e Deformação
Deformação Elástica
6.3 Comportamento Tensão-Deformação
6.4 Anelasticidade
6.5 Propriedades Elásticas dos Materiais
Deformação Plástica
6.6 Propriedades em Tração
6.7 Tensão e Deformação Verdadeira
6.8 Recuperação Elástica após Deformação Plástica
6.9 Deformações Compressiva, Cisalhante e Torcional
Variabilidade nas Propriedades e Fatores de Projeto e Segurança
6.11 Variabilidade nas Propriedades dos Materiais
6.12 Fatores de Projeto e Segurança
Discordâncias e Mecanismos de Aumento de Resistência
Objetivos do Aprendizado
7.1 Introdução
Discordâncias e Deformação Plástica
7.2 Conceitos Básicos
7.3 Características das Discordância
7.4 Sistemas de Escorregamento
7.5 Escorregamento em Monocristais
7.6 Deformação Plástica dos Materiais Policristalinos
7.7 Deformação por Maclação
Mecanismos de Aumento da Resistência em Metais
7.8 Aumento da Resistência pela Redução do Tamanho do Grão
7.9 Aumento da Resistência por Solução Sólida
7.10 Encruamento
Recuperação, Recristalização e Crescimento de Grão
7.11 Recuperação
7.12 Recristalização
7.13 Crescimento de Grão
Falha
Objetivo do Aprendizado
8.1 Introdução
Fratura
8.2 Fundamentos da Fratura
8.3 Fratura Dúctil
8.4 Fratura Frágil
8.5 Princípios da Mecânica da Fratura
8.6 Ensaios de Tenacidade à Fratura
Fadiga
8.7 Tensões Cíclicas
8.8 A Curva S-N
8.9 Iniciação e Propagação de Trincas
8.10 Fatores que afetam a vida em Fadiga
8.11 Efeitos do Ambiente
Fluência
8.12 Comportamento Geral em Fluência
8.13 Efeito da Tensão e da Temperatura
8.14 Métodos de Extrapolação de Dados
8.15 Ligas para Uso em Altas Temperaturas
Diagrama de Fases
Objetivos do Aprendizado
9.1 Introdução
Definições e Conceitos Básicos
9.2 Limite de Solubilidade
9.3 Fases
9.4 Microestrutura
9.5 Equilíbrio de Fases
9.6 Diagramas de Fases de um Componente (ou Unários)
Diagramas de Fases Binários
9.7 Sistemas Isomorfos Binários
9.8 Interpretação dos Diagramas de Fases
9.9 Desenvolvimento da Microestrutura em Ligas Isomorfas
9.10 Propriedades Mecânicas de Ligas Isomorfas
9.11 Sistemas Eutéticos Binários
9.12 Desenvolvimento da Microestrutura em Ligas Eutéticas
9.13 Diagramas de Equilíbrio Contendo Fases ou Compostos Intermediários
9.14 Reações Eutetoides e Peritéticas
9.15 Transformações de Fases Congruentes
9.16 Diagrama de Fases Ternários e de Materiais Cerâmicos
9.17 A Regra das Fases de Gibbs
O Sistema Ferro-Carbono
9.18 O Diagrama de Fases Ferro-Carbeto de Ferro (Fe-Fe3C)
9.19 Desenvolvimento da Microestrutura em Ligas Ferro-Carbono
9.20 A Influência de Outros Elementos de Liga
Transformações de Fases: Desenvolvimento da Microestrutura e Alteração das Propriedades Mecânicas
Objetivos do Aprendizado
10.1 Introdução
Transformações de Fase
10.2 Conceitos Básicos
10.3 A Cinética das Transformações de Fases
10.4 Estados Metaestáveis X Estados de Equilíbrio
Alterações Microestruturais e das Propriedades em Ligas Ferro-Carbono
10.5 Diagramas de Transformações Isotérmicas
10.6 Diagramas de Transformações por Resfriamento Contínuo
10.7 Comportamento Mecânico de Ligas Ferro-Carbono
10.8 Martensita Revenida
10.9 Revisão das Transformações de Fases e das Propriedades Mecânicas para Ligas Ferro-Carbono
Aplicações e Processamentos de Ligas Metálicas
Objetivo do Aprendizado
11.1 Introdução
Tipos de Ligas Metálicas
11.2 Ligas Ferrosas
11.3 Ligas Não-Ferrosas
11.4 Operações de Conformação
14.5 Fundição
11.6 Técnicas Diversas
Processamento Térmico de Metais
11.7 Processos de Recozimento
11.8 Tratamento Térmico dos Aços
11.9 Endurecimento por Precipitação
Estruturas e Propriedades das Cerâmicas
Objetivos do Aprendizado
12.1 Introdução
12.2 Estruturas Cristalinas
Estruturas Cerâmicas
12.3 Cerâmicas à Base de Silicatos
12.4 Carbono
12.5 Imperfeições nas Cerâmicas
12.6 Difusão em Materiais Iônicos
12.7 Diagramas de Fases das Cerâmicas
Propriedades Mecânicas
12.8 Fratura Frágil das Cerâmicas
12.9 Comportamento Tensão-Deformação
12.10 Mecanismos de Deformação Plástica
10.11 Considerações Mecânicas Diversas
Aplicações e Processamentos das Cerâmicas
Objetivos do Aprendizado
13.1 Introdução
Tipos e Aplicações das Cerâmicas
13.2 Vidros
13.3 Vidrocerâmicos
13.4 Produtos à Base de Argila
13.5 Refratários
13.6 Abrasivos
13.7 Cimentos
13.8 Cerâmicas Avançadas
Fabricação e Processamento das Cerâmicas
13.10 Fabricação e Processamento dos Produtos à Base de Argila
13.9 Fabricação e Processamento dos Vidros e das Vidrocerâmicas
13.12 Fundição em Fita
Estruturas dos Polímeros
Objetivos do Aprendizado
14.1 Introdução
14.2 Moléculas de Hidrocarbonetos
14.3 Moléculas Poliméricas
14.4 A Química das Moléculas dos Polímeros
14.5 Massa Molar
14.6 Forma Molecular
14.7 Estrutura Molecular
14.8 Configurações Moleculares
14.9 Polímeros Termoplásticos e Termofixos
14.10 Copolímeros
14.11 Cristalinidade dos Polímeros
14.12 Cristais Poliméricos
14.13 Defeitos em Polímeros
14.14 Difusão em Materiais Poliméricos
Características, Aplicações e Processamento dos Polímeros
Objetivos do Aprendizado
15.1 Introdução
Comportamento Mecânico dos Polímeros
15.2 Comportamento Tensão-Deformação
15.3 Deformação Macroscópica
15.4 Deformação Viscoelástica
15.5 Fratura de Polímeros
15.6 Características Mecânicas Diversas
Mecanismos de Deformação e para o Aumento da Resistência de Polímeros
15.7 Deformação de Polímeros Semicristalinos
15.8 Fatores que Influenciam as Propriedades Mecânicas dos Polímeros Semicristalinos
15.9 Deformação de Elastômeros
Fenômenos de Cristalização, Fusão e Transição Vítrea em Polímeros
15.10 Cristalização
15.11 Fusão
15.12 A Transição Vítrea
15.13 Temperaturas de Fusão e de Transição Vítrea
15.14 Fatores que Influenciam as Temperaturas de Fusão e de Transição Vítrea
Tipos de Polímeros
15.15 Plásticos
15.16 Elastômeros
15.17 Fibras
15.18 Aplicações Diversas
15.19 Materiais Poliméricos Avançados
Síntese e Processamento de Polímeros
15.20 Polimerização
15.21 Aditivos para Polímeros
15.22 Técnicas de Conformação para Plásticos
15.23 Fabricação de Elastômeros
15.24 Fabricação de Fibras e Filmes
Compósitos
Objetivos do Aprendizado
16.1 Introdução
Compósitos Reforçados com Partículas
16.2 Compósitos com Partículas Grandes
16.3 Compósitos Reforçados por Dispersão
Compósitos Reforçados com Fibras
16.4 Influência do Comprimento da Fibra
16.5 Influência da Organização e da Concentração das Fibras
16.6 A Fase Fibra
16.7 A Fase Matriz
16.8 Compósitos com Matriz Polimérica
16.9 Compósitos com Matriz Metálica
16.10 Compósitos com Matriz Cerâmicas
16.11 Compósitos Carbono-Carbono
16.12 Compósitos Híbridos
16.13 Processamento de Compósitos Reforçados com Fibras
Compósitos Estruturais
16.14 Compósitos Laminados
16.15 Painéis-Sanduíches
Corrosão e Degradação dos Materiais
Objetivos do Aprendizado
17.1 Introdução
Corrosão dos Metais
17.2 Considerações Eletroquímicas
17.3 Taxas de Corrosão
17.4 Estimativa das Taxas de Corrosão
17.5 Passividade
17.6 Efeitos do Ambiente
17.7 Formas de Corrosão
17.8 Ambientes de Corrosão
17.9 Prevenção da Corrosão
Corrosão de Materiais Cerâmicos
17.10 Oxidação
17.11 Inchamento e Dissolução
17.12 Ruptura de Ligação
17.13 Intemperismo
Propriedades Elétricas
Objetivos do Aprendizado
18.1 Introdução
Condução Elétrica
18.2 Lei de Ohm
18.3 Condutividade Elétrica
18.4 Condução Eletrônica e Iônica
18.5 Estruturas das Bandas de Energia nos Sólidos
18.6 Condução em Termos de Bandas e Modelos de Ligação Atômica
18.7 Mobilidade Eletrônica
18.8 Resistividade Elétrica dos Metais
18.9 Características Elétricas de Ligas Comerciais
Semicondutividade
18.10 Semicondução Intrínseca
18.11 Semicondução Extrínseca
18.12 Dependência da Concentração de Portadores em Relação à Temperatura
18.13 Fatores que Afetam a Mobilidade dos Portadores
18.14 O Efeito Hall
18.15 Dispositivos Semicondutores
Condução Elétrica em Cerâmicas Iônicas e em Polímeros
18.16 Condução em Materiais Iônicos
18.17 Propriedades Elétricas dos Polímeros
Comportamento Dielétrico
18.18 Capacitância
18.19 Vetores de Campo e Polarização
18.20 Tipos de Polarização
18.21 Dependência da Constante Dielétrica em Relação à Frequência
18.22 Resistência Dielétrica
18.23 Materiais Dielétricos
Outras Características Elétricas dos Materiais
18.24 Ferroeletricidade
18.25 Piezoeletricidade
Propriedades Térmicas
Objetivo do Aprendizado
19.1 Introdução
19.2 Capacidade Calorífica
19.3 Expansão Térmica
19.4 Condutividade Térmica
19.5 Tensões Térmicas
Propriedades Magnéticas
Objetivo do Aprendizado
20.1 Introdução
20.2 Conceitos Básicos
20.3 Diamagnetismo e Paramagnetismo
20.4 Ferromagnetismo
20.5 Antiferromagnetismo e Ferrimagnetismo
20.7 Domínios e Histereses
20.6 Influência da Temperatura sobre o Comportamento Magnético
20.8 Anisotropia Magnética
20.9 Materiais Magnéticos Moles
20.10 Materiais Magnéticos Duros
20.11 Armazenamento Magnético
20.12 Supercondutividade
Propriedades Ópticas
Objetivos do Aprendizado
21.1 Introdução
Conceitos Básicos
21.2 Radiação Eletromagnética
21.3 Interações da Luz com os Sólidos
21.4 Interações Atômicas e Eletrônicas
Propriedades Ópticas dos Metais
Propriedades Ópticas dos Não Metais
21.5 Refração
21.6 Reflexão
21.7 Absorção
21.8 Transmissão
21.9 Cor
21.10 Opacidade e Translucidez em Isolantes
Aplicações dos Fenômenos Ópticos
21.21 Luminescência
21.12 Fotocondutividade
21.13 Lasers
21.14 Fibras Ópticas em Comunicações
Questões Econômicas, Ambientais e Sociais na Ciência e Engenharia dos Materiais
Objetivos do Aprendizado
22.1 Introdução
Considerações Econômicas
22.2 Projeto do Componente
22.3 Materiais
22.4 Técnicas de Fabricação
Considerações Ambientais e Sociais
22.5 Questões sobre Reciclagem na Ciência e Engenharia de Materiais
