Disciplinas

DISCIPLINAS OBRIGATÓRIAS

Ciência dos Materiais - 6 créditos

Estrutura atômica. Ligações interatômicas. Estados da matéria. Estruturas cristalinas. Direções e planos cristalográficos. Índices de Miller. Sólidos cristalinos, moleculares e amorfos. Imperfeições nos sólidos cristalinos. Microestruturas. Difusão. Propriedades dos materiais. Mecanismos que alteram a resistência e a microestrutura. Fratura. Fadiga. Fluência. Diagrama de fases. Transformações no estado sólido. Materiais cerâmicos. Materiais poliméricos. Materiais compósitos.

Comportamento Mecânico dos Materiais I - 4 créditos

Elasticidade. Teorias da plasticidade. Aspectos mecânicos da fratura. Cristais perfeitos e defeitos. Aspectos geométricos de discordância. Aspectos mecânicos de discordância. Interações e fontes de discordância. Defeitos de superfícies.

Cristalografia e Difração de Raios X - 4 créditos

Geração, absorção e detecção de raios X. Cristalografia. Rede recíproca. Grupos de ponto e grupos espaciais. Difração de raios X. Métodos de difração de raios X. Difratômetro de raios X. Aplicações da difração de raios X. Análise de textura. Figura de pólo direta e inversa. Refinamento de Rietveld. Análise de tensões.

Engenharia Microestrutural - 4 créditos

Diagrama de fase, difusão, interfaces, transformações difusionais, recuperação, recristalização e crescimento de grão, transformações adifusionais.

Ensaios dos Materiais - 4 créditos

Introdução aos ensaios dos materiais. Ensaio de tração. Ensaio de compressão. Ensaio de dureza. Ensaio de torção. Ensaio de flexão. Ensaio de fluência. Ensaio de fadiga. Ensaio de impacto. Ensaio de tenacidade à fratura. Ensaios de fabricação. Ensaios não destrutivos.

Seminário - 0 crédito

Apresentação, por parte dos alunos e do corpo docente, de literatura científica recente e de pesquisas ainda não publicadas.

Técnicas Experimentais em Ciência dos Materiais - 4 créditos

Ensaios mecânicos. Difração de raios X. Técnicas de microscopia. Espectroscopia.

Termodinâmica dos Materiais - 4 créditos

Energia livre de reações heterogêneas, soluções, teoria quase química, equilíbrio de fases, sistemas binários, termodinâmica de interfaces, introdução a defeitos nos cristais, defeitos nos cristais elementares. Metais e semicondutores, defeitos em compósitos, métodos numéricos aplicados à termodinâmica.

DISCIPLINAS INTRODUTÓRIAS

Fundamentos de Ciência dos Materiais - 4 créditos 

Introdução. Estrutura dos materiais. Medição das propriedades mecânicas. Metais. Polímeros. Cerâmicas e materiais à base de carbono. Compósitos. Materiais Óticos e Elétricos. Biomateriais e materiais biológicos.

Fundamentos de Termodinâmica - 2 créditos

Revisão dos principais conceitos de termodinâmica. Definição estatística de entropia. Reações heterogêneas. Soluções. Teoria quase-química. Equilíbrio de fases. Sistemas binários. Termodinâmica de interfaces. Introdução ao estudo dos defeitos de cristais simples e complexos.

Matemática Aplicada à Ciência dos Materiais - 4 créditos

Conjuntos. Conjuntos numéricos. Noções de geometria analítica. Relações. Funções. Trigonometria. Derivada. Integral indefinida. Integral definida. Equações diferenciais ordinárias. Equações diferenciais parciais.

DISCIPLINAS OPTATIVAS (TEMÁTICAS)

Biomateriais - 4 créditos

Conceitos de biomateriais e biocompatibilidade. Interação e adesão das células na superfície dos biomateriais.Proteínas envolvidas na adesão das células nos biomateriais. Conceitos de oseointegração. Corrosão das ligas metálicas e Aços inoxidáveis. Ligas de Cr-Co e outras. Ti e ligas de Ti usadas como biomaterial. Ligas com memória de forma. Biomateriais poliméricos absorvíveis. Normas Técnicas de interesse para especificar os biomateriais. Classificação das biocerâmicas quanto à bioatividade. Biocerâmicas inertes. Biocerâmicas de primeira, segunda e terceira geração. Histórico da bioatividade. Biovidros e vitrocerâmicas. Fosfatos de cálcio. Biocerâmicas porosas. Biocerâmicas poliméricas. Compósitos de matriz metálica, polimérica e cerâmica. Síntese e processamento de biocerâmicas. Técnicas de caracterização de biocerâmicas. testes "in vitro" e "in vivo".

Biomateriais metálicos - 4 créditos

Classificação dos biomateriais. Propriedades físicas e mecânicas dos biomateriais. Biomateriais metálicos: corrosão dos implantes e componentes metálicos. Falhas dos implantes. Biocerâmicos. Biopolímeros. Adesivos. Revestimentos dos implantes. Materiais dentários. Corrosão das ligas dentárias. Atrito e desgastes dos materiais dentários. Interação das células com as superfícies. Implantes dentários: osseointegração, tipos e fabricação. ligas com efeito memória de forma. Normas sobre biomateriais.

Caracterização de Filmes Finos - 4 créditos

Medida de espessura em filmes finos. Caracterização elétrica de filmes finos. Estrutura e morfologia de filmes finos. caracterização ótica de filmes finos. Análise de superfície.

Ciência e Tecnologia de Polímeros I - 4 créditos

Conceitos Fundamentais. Classificação. Polimerização. Estrutura e propriedades. Processamento. Técnicas de caracterização.

Ciência e Tecnologia de Polímeros II - 4 créditos

Introdução a polímeros. Comportamento mecânico de polímeros. Caracterização físico-químico de polímeros. Efeitos ambientais em polímeros. Compósitos de matriz polimérica.

Comportamento Dinâmico dos Materiais I - 4 créditos

Deformação dinâmica e ondas. Ondas elásticas. Ondas Plásticas. Ondas de Choque. Equações de estado das ondas de choque. Forma diferencial das equações de conservação e soluções numéricas de problemas. Atenuação de onda de choque, interação e reflexão. Transformações de fase induzidas por onda de choque e mudanças químicas. Interações explosivo-material. Detonação.

Comportamento Dinâmico dos Materiais II - 4 créditos

Eventos dinâmicos. Métodos de produção de deformação dinâmica. Deformação plástica a altas taxas de deformação. Deformação plástica em ondas de choque. Fratura dinâmica.

Comportamento Mecânico dos Materiais II - 4 créditos

Mecanismo de aumento de resistencia. Efeito de subestrutura e interfaces internas. Endurecimento por precipitacao e dispersao. Reforcamento por fibras. Mecanismo de fadiga e fratura. Fluência dos metais.

Comportamento Mecânico dos Polímeros - 4 créditos

Conceitos Básicos em Polímeros. Relações Estrutura-Propriedades Mecânicas. Comportamento Mecânico: Comportamento sob Solicitações Lentas (Tração, Compressão e Flexão). Comportamento sob Solicitações Dinâmicas (Impacto, Queda Livre e Tração). Comportamento sob Fadiga. Comportamento sob Fluência. Mecânica da Fratura. Fratura e Fratografia em Polímeros: Classificação das Fraturas. Fratura Dúctil e Fratura Frágil. Fratura em Compósitos. Fratura em Ambientes Agressivos. Métodos Físico-Químicos de Análise em Polímeros.

Implantes Osseointegráveis - 4 créditos

Osseointegração; qualidade óssea; biocompatibilidade, resposta tecidual e interface do implante; precisão dimensional dos implantes; formas dos implantes comerciais; limpeza e esterilização dos implantes; interação das células com as superfícies de titânio; união implante-organismo; superfícies dos implantes; fatores de riscos; biomecânica; complicações e análise de falhas; simulação elementos finitos; carga imediata; próteses implantossuportadas.

Materiais Compósitos Reforçados com Fibras Naturais - 3 créditos

Introdução. Aspectos gerais dos compósitos reforçados com fibras. Fibras naturais lignocelulósicas - FNLs. As diferentes FNLs. Propriedades e microestrutura das FNLs. Modificações da superfície das FNLs. Processamento e arranjos das FNLs. Compósitos poliméricos reforçados com FNLs - CFNLs. Propriedades dos CFNLs. Aplicações dos CFNLs.

Metalurgia Física dos Aços - 4 créditos

O ferro e as soluções sólidas intersticiais. O endurecimento do ferro e dos aços. Cinética da transformação da austenita. Efeito dos elementos de liga nas ligas ferro-carbono. Formação da martensita. Transformação bainítica. Tratamento térmico dos aços. Revenido da martensita. Tratamentos termomecânicos dos aços. Fragilização dos aços.

Microeletrônica de Filmes Finos - 4 créditos

Tecnologia de vácuo. Disposição de filmes finos a vácuo. Nucleação e crescimento dos filmes. Substratos. Impressão de desenhos nos filmes finos. Fenômenos de transporte elétrico. Medidas de resistividade e efeito Hall.

Operação do Microscópio Eletrônico de Varredura - 1 crédito

Descrição das partes componentes do MEV. Alinhamentos básicos. Metodologia para obtenção de boas imagens. Controle das principais variáveis: voltagem, spot Size, distância de trabalho. Operação em baixo vácuo. Introdução ao EDS. Manutenção básica. Troca de filamento.

Operação do Microscópio Eletrônico de Transmissão - 1 crédito

Interação Elétron-Matéria. Detectores de Elétrons. Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). EDS. EBSD. Baixo Vácuo/MEV Ambiental. Fotoluminescência. Microscópio Eletrônico de Transmissão. Difração de Elétrons. Imagem de Campo Claro e Campo Escuro. Linhas de Kikuchi. EELS. Aplicações em Microeletrônica.

Planejamento de Experimentos - 2 créditos

Noções de estatística para realizar planejamento de experimentos; testes de hipóteses; experimentos ao acaso e em blocos com efeitos fixos e aleatórios; experimentos fatoriais; análise de dados; métodos de otimização em planejamento de experimentos; condições de validade da aplicação da teoria estatística aos dados; e estudo de casos.

Processamento Cerâmico - 4 créditos

Introdução ao processamento cerâmico. Influência das ligações químicas sobre as propriedades. Processamento de vidros. Caracterização de pós-cerâmicos. Aditivos de processamento. Produção de corpos cerâmicos. Técnicas de conformação. Barbotina. Prensagem. Sinterização. Propriedades mecânicas de cerâmicos.

Propriedades e Aplicações do Carbeto de Silício - 2 créditos

Processamento cerâmico e produtos cerâmicos. Histórico do carbeto de silício (SiC), inovações, importância tecnológica e perspectivas. Diagrama de fases, politipismo e estrutura cristalina. Rotas de produção do SiC em pó (redução carbotérmica, síntese por fase gasosa e SHS). Rota de produção do SiC em fibras (conversão polimérica). Rota de produção do SiC em filmes (CVD). Caracterização dos pós. Processamento do SiC. Propriedades mecânicas do SiC.

Síntese e Caracterização de Nanopartículas - 4 créditos

Introdução. Aspectos gerais das nanopartículas. Diversas sínteses de nanomateriais. Síntese de nanopartículas por combustão em solução (SCS). Síntese de nanopartículas pelo método sol/gel. Síntese de nanopartículas por coprecipitação. Principais técnicas de caracterização.

Textura e Propriedades dos Materiais - 4 créditos

Conceituação de textura cristalográfica e descrição dos principais métodos de avaliação: figura de pólo direta, figura de pólo inversa e função de distribuição de orientações cristalinas. Introdução ao espaço de Euler e as técnicas experimentais de avaliação por difração de raios X e EBSD, por microscopia de varredura. Correlação entre processamento termomecânico e desenvolvimento de textura. Correlação entre textura e propriedades. Algumas aplicações: texturas comuns de laminação a frio e a quente; texturas para embutimento profundo, aços elétricos e tubos de ligas de zircônio.

Transformações Martensíticas - 4 créditos

Introdução à transformação martensítica: aspectos gerais, cristalografia, termodinâmica e temperaturas de transformação. Transformação martensítica não termoelásticas x termoelásticas. Transformações induzidas termicamente e transformações induzidas por plasticidade. Efeito-TRIP e TWIP, e características das suas ligas. Efeito memória de forma, superelasticidade e características das suas ligas. Principais metodologias de caracterização versus características das ligas: análise metalográfica (microscopia ótica, eletrônica de varredura e de transmissão), difração de raios X, ensaio de tração/compressão, ensaio de dureza versus nanoindentação instrumentada, calorimetria diferencial de varredura, resistividade elétrica e dilatometria.