1. Modelos atômicos (Bohr e esfera rígida) e ligações químicas (princípios, energia de ligação, caráter de ligação). Simplificações dos modelos e pré-requisitos para entender a formação da estrutura atômica.. 2. Estrutura atômica geral. Diagrama de energia potencial versus distância inter-atômica (necessário para entender compressão-tração, módulo elástico, dilatação térmica). Raio atômico.. 3. Principais estruturas metálicas (CS, CCC, CFC, HC, diamante). Fator de empacotamento atômico. Direções e planos cristalográficos. Densidade atômica versus direções cristalográficas. Planos de escorregamento. Linhas de discordância.. 3. Principais estruturas cerâmicas. Razão de raios e estrutura cristalina. Tipos de estrutura cerâmica (NaCl, CeCl, MgO, Al2O3, SiO2, grafite, nanotubos de carbono, argilominerais).. 4. Estrutura de polímeros. Peso molecular e distribuição de peso molecular. Cristalinidade (estereoisomerismo, peso molecular, ramificações, ligações cruzadas, transições térmicas, velocidade de resfriamento, plastificantes). Grau de cristalinidade. Modelos de estrutura cristalina (miscela franjada, cadeia dobrada, esferulitos). 6. Defeitos da estrutura cristalina. Soluções sólidas substitucionais (regras de Hume-Rothery) e intersticiais. Materiais amorfos (cerâmicos, poliméricos e liquid metals).. 7. Difusão na estrutura cristalina. Mecanismo (intersticial, substitucional). Leis de Fick. Limite de solubilidade e precipitação. Aplicações (cementação). 8. Diagramas de equilíbrio. Definições (fase, transformação, solubilidade, precipitação, equilíbrio). Diagramas binários: soluções sólidas totais, soluções sólidas parciais (eutético, peritético e derivações). Desenvolvimento de microestrutura (no equilíbrio e fora do equilíbrio). Aplicações (soldas, refratários, Fe-C). 9. Propriedades mecânicas (mecânicas analisadas sob ponto de vista da influência da temperatura). Deformação elástica e plástica. Conceitos de modo de falha (fratura frágil e dúctil, fadiga, fluência). Módulo elástico, tensão de escoamento e ruptura. Impacto, tenacidade e transição frágil-dúctil. Viscoelasticidade. Particularidades de cada classe (M, C e P). 10. Propriedades térmicas (Coeficiente de dilatação térmica. Calor específico. Condutividade térmica. Choque térmico). Fundamentos termodinâmicos (transições de primeira e segunda ordem, entalpia, entropia). 11. Materiais compósitos. Fundamentação. Mecanismos de reforço e transferência de esforços. Tipos de reforços. Propriedades mecânicas (rigidez, resistência ao impacto, fadiga, dilatação térmica).
- Docente: Marcelo Falcao de Oliveira