Ciência dos Materiais

Código:

EM0092

Sigla:

CM

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Materiais

Ocorrência: 2016/2017 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Materiais e Processos Tecnológicos
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEM	217	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	1	-	6	52	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

A Engenharia Mecânica é uma profissão multidisciplinar de largo espectro. De acordo com o documento com a Visão da ASME (American Society of Mechanical Engineers) de 2004 "To meet the demands of the 'Biotech Century", para responder às necessidades do Século da Biotecnologia, "os engenheiros mecânicos têm que optar por uma postura sinergética, de amplo espectro, na qual a metodologia da engenharia mecânica é parte de um ambiente industrial e de investigação multidisciplinar". Conhecimentos científicos básicos sobre materiais e química são cruciais para isso. E as preocupações ambientais, também.

Ajudar e promover a aprendizagem dos estudantes sobre:

- Materiais utilizados em engenharia mecânica: metais, polímeros, cerâmicos e compósitos.

- Relações entre as propriedades e a composição química, as ligações químicas, a estrutura, os defeitos, o processamento e as condições de utilização.

- Sensibilizar os alunos para a selecção dos materiais e a sua relação com os problemas ambientais e industriais.

- Adquirir conhecimentos sobre os fundamentos da Química necessários para compreender fenómenos da engenharia mecânica (na termodinâmica, corrosão, reacções químicas, propriedades dos materiais, etc.).

Resultados de aprendizagem e competências

Espera-se que no final do período lectivo os estudantes tenham adquirido conhecimentos bem fundamentados em ciência dos materiais e nomeadamente que:

- Conheçam os diversos tipos de materiais utilizados em Engenharia Mecânica, suas principais propriedades e aplicações.

- Sejam capazes de saber o que são propriedades mecânicas (rigidez, ductilidade, resistência) dos materiais.

- Compreendam e relacionem os diversos factores que contribuem para a grande diversidade de propriedades que os materiais podem possuir (composição química, defeitos, ligações químicas, processamento, etc).

- Resolvam problemas simples sobre os vários capítulos do programa da unidade curricular.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Parte-se do pressuposto de que os alunos já terão conhecimentos básicos sobre a constituição dos átomos, moléculas e iões e também das relações de massas nas reações químicas.

Programa

1. Introdução à Ciência dos Materiais.

2. Tipos de materiais usados em Engenharia Mecânica.

3. Teoria Quântica e estrutura electrónica.

4. Tabela Periódica.

5. Ligações químicas.

6. Electroquímica, corrosão e degradação dos materiais.

7. Estrutura dos materiais.

8. Defeitos dos materiais.

9. Propriedades mecânicas dos materiais.

10. Deformação plástica e mecanismos de alteração das propriedades mecânicas

11. Diagramas de equilibrio.

 

 

Bibliografia Obrigatória

William D. Callister, Jr. and David G. Rethwisch; Ciência e Engenharia de Materiais Uma Introdução, LTC, 2012. ISBN: 978-85-216-2124-9
Teresa Pereira Duarte; Problemas de Ciência dos Materiais (A disponibilizar nos conteúdos e na reprografia)
Lucas Silva, Teresa Duarte, Viriato Antunes; Problemas e trabalhos práticos de metalurgia, Publindúdtria, 2016. ISBN: 978-989-723-194-0
Lucas Filipe Martins da Silva; Comportamento mecânico dos materiais, Publindúdtria, 2012. ISBN: 978-989-723-025-7
William F. Smith e Javad Hashemi; Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais, Mc Graw Hill, 2012. ISBN: 978-85-8055-114-3
William D. Callister, Jr.; Ciência e engenharia de materiais. ISBN: 978-85-216-1595-8

Bibliografia Complementar

Askeland, Donald R.; The science and engineering of materials. ISBN: 0-7487-4083-X
P. Schaffer, A. Saxena, S. D. Antolovich, et al.; The Science and Design of Engineering Materials, Mc Graw Hill , 1999
Davim, J. P.; Ensaios mecânicos e tecnológicos
William F. Smith; Principles of materials science and engineering. ISBN: 0-07-114717-9

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

2 aulas teórico-práticas semanais de 1h+1,5h (em anfiteatro) para grupos de cerca de 100 alunos 1 aula prática semanal de 1,5h em sala de aula/laboratório de materialografia/laboratório de ensaios tecnológicos para grupos de 24 a 26 alunos. Apresentação de conceitos e informação básica geral. Discussão dos temas apresentados. Apresentação de exemplos e casos típicos de materiais, suas aplicações e seus ciclos de vida. Demonstração da realização de ensaios de caracterização de materiais no laboratório de ensaios tecnológicos. Realização de exercícios. 

 

Software

CES Edu PACK

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	100,00
Participação presencial	0,00
Trabalho laboratorial	0,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	110,00
Frequência das aulas	52,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Frequentar pelo menos 75% das aulas práticas previstas (regras em vigor da FEUP).

Fórmula de cálculo da classificação final

Nota final = 50% nota 1º teste + 50% nota 2º teste 

Testes - Duração máxima de 2h sem consulta. Para obtenção de aprovação a nota minima em cada teste deve ser de 7,0/20 valores.

Exame de recurso: Para obter aprovação ou melhorar classificação. Podem fazer as duas partes.

Provas e trabalhos especiais

Não tem.

Trabalho de estágio/projeto

Não aplicável.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Não aplicável.

Melhoria de classificação

Para melhoria de classificação o estudante deve submeter-se de novo às avaliações. 

Observações

Cada teste terá uma duração máxima de 2h, sem consulta. Para obtenção de aprovação é necessária a nota mínima de 7,0/20 valores em cada teste.