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Revestimento Cerâmico

29) Complete a tabela abaixo com as matérias-primas que você selecionaria para formular um porcelanato, um piso, um azulejo e um refratário, identificando também o percentual de cada matéria-prima e a temperatura de queima aproximada de cada revestimento cerâmico. Indique também a absorção de água que estes materiais devem ter após a sinterização.

PORCELANATO:  Argila Branca 8,6%; Argila Bege A 30,7%; Argila Vermelha 21,7%; Talco 7,0%; Albita ou Nefelina 4,5%; Feldspato Potássico 8,5%; Filito Branco 15,6%; Decantado 3,0%; Silicato de sódio (Davi Quim/Dinisa) 0,7%. Temperatura de  queima ? ºC e Absorção de água < 3%.

PISO:  Argila Branca 18,0%; Argila  Bege A 28,0%; Argila Vermelha 28,3%; Talco 1,0%; Filito Branco 24,0%; Silicato de sódio (Davi Quim/Dinisa) 0,7%.  Temperatura de  queima 1130 ºC a 1220 ºC e Absorção de água entre 3% e 6%.

AZULEJO:  ?.  Temperatura de queima ? ºC e Absorção de água > ?%.

REFRATÁRIO BÁSICO:  ?.  Temperatura de  queima ? ºC e Absorção de água ?%.

A absorção de água é função direta da porosidade, quanto mais poroso maior a absorção de água.

  •       MATÉRIAS-PRIMAS PLÁSTICAS: Argilas, Caulim
  • MATÉRIAS-PRIMAS NÃO-PLÁSTICAS: Quartzo, Feldspato, Carbonatos, Talco, Alumina, etc.
  • MATÉRIAS-PRIMAS FUNDENTES: Feldspato, Nefelina, Vidro reciclado
  • MATÉRIAS-PRIMAS REFRATÁRIAS: Quartzo, CaO, MgO, Talco, Alumina, etc

Quando uma quantidade de argila é mistura com água é obtida uma mistura coesiva que pode ser moldada com facilidade. Esta propriedade, característica de minerais argilosos, se denomina PLASTICIDADE. A Plasticidade também pode ser definida como “a capacidade de um material ser deformado sem ruptura pela ação de uma força e, posteriormente, voltar ao formato inicial quando esta força é retirada.

30) Elabore um fluxograma do processo de produção de um revestimento cerâmico, escolha entre um porcelanato, piso ou azulejo e cite deste as matérias-primas até o produto acabado.

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VIA ÚMIDA - PISO

  1. Moagem por Atomização (Realizada em atomizadores, serve para transformar a barbotina em pó com umidade controlada)
  2. Prensagem (Realizada em prensas uniaxiais)
  3. Secagem (Realizada para retirar a umidade da massa)
  4. Esmaltação
  5. Queima (é o processo completo do tratamento térmico, desde o aquecimento até o resfriamento. A queima pode ser dividida nas etapas-Aquecimento; Sinterização; Resfriamento).

VIA SECA - AZULEJO OU PORCELANATO 

  1. Moagem por Granulação (Realizada em moinhos de bolas – Batelada ou Contínuo)
  2. Prensagem (Realizada em prensas uniaxiais)
  3. Secagem (Realizada para retirar a umidade da massa)
  4. Esmaltação
  5. Queima  (é o processo completo do tratamento térmico, desde o aquecimento até o resfriamento. A queima pode ser dividida nas etapas-Aquecimento; Sinterização; Resfriamento).

Na sinterização do revestimento é onde ocorre as reações químicas e físicas que proporcionam as propriedades  técnicas de produto acabado que conhecemos (densificação).

31) Comente as principais diferenças químicas e físicas entre as camadas integrantes de um revestimento cerâmico. Suporte cerâmico, engobe e esmalte.

  • ESMALTE: Mistura homogênea de materiais finamente moídos que se aplica sobre o suporte cerâmico e que após a queima se funde formando uma massa vítrea isenta de poros (ou quase). 

Funções do esmalte:

 Melhorar o aspecto estético da peça  Impermeabilizar o suporte cerâmico, facilitando a limpeza e melhorando as características higiênicas.  Sistema protetor que evita a deterioração do suporte.

  • ENGOBE: Os engobes cerâmicos são camadas intermediárias entre o suporte e o esmalte, podem ser constituídos por argilas, fritas, caulins, zirconita, feldspatos e outras matérias-primas não plásticas. 

Funções do engobe:

 Opacificar o suporte cerâmico;  Atenuar as diferenças físico-químicas entre o suporte e o esmalte;  Diminuir a quantidade de defeitos.

Polímeros

32) (UNIFOR CE/2010) O PET (polietilenotereftalato) é considerado um dos mais importantes polímeros de engenharia das duas últimas décadas, devido ao rápido crescimento de sua utilização. As embalagens de garrafas plásticas PET são ideais para o acondicionamento de alimentos, devido às suas propriedades de barreiras que impossibilitam a troca de gases e a absorção de odores externos, mantendo as características originais dos produtos envasados. A cadeia do PET a que se refere o texto está parcialmente representada abaixo. Indique a sequência de símbolos atômicos que satisfazem a numeração indicada na figura. ROSMANHO, G. M. et. al. Química Nova, vol.32, No. 6, 1673-1676, 2009 (adaptado).

a) O, N, C, O, C, H b) H, C, C, O, O, H c) C, O, C, C, C, H d) O, C, O, C, O, O e) H, O, H, O, C, N

33) (UNICID/2009) O policloreto de vinila (PVC) e o poliestireno (PS) são dois polímeros bastante utilizados no cotidiano. O primeiro, na fabricação de tubulações de esgoto, e o segundo, na produção de objetos moldados e isopor.

A classificação do PVC e a fórmula estrutural do monômero utilizado na produção do PS são respectivamente:

image

34) (Cesgranrio-RJ) Na coluna A estão representadas as fórmulas estruturais de alguns monômeros e na coluna B estão relacionados alguns polímeros que podem ser obtidos a partir desses monômeros.

Assinale a opção que apresenta todas as associações corretas:

a) (1)-(5); (2)-(9); (3)-(6); (4)-(8) b) (1)-(8); (2)-(5); (3)-(6); (4)-(7) c) (1)-(9); (2)-(5); (3)-(6); (4)-(7) d) (1)-(9); (2)-(5); (3)-(7); (4)-(6) e) (1)-(9); (2)-(6); (3)-(8); (4)-(7)

35) As principais classes de polímeros sintéticos são:

a) polímeros de adição, polímeros termofixos e elastômeros. b) polímeros de adição, polímeros de condensação e polímeros de rearranjo. c) polímeros artificiais e polímeros naturais. d) polímeros termorrígidos e polímeros termoplásticos. e) polímeros lineares, polímeros tridimensionais, polímeros de baixa densidade e polímeros de alta densidade.

36) A borracha natural é um elastômero (polímero elástico), que é obtida do látex coagulado da Hevea Brasiliensis. Suas propriedades elásticas melhoram quando aquecida com enxofre, processo inventado por Charles Goodyear, que recebe o nome de:

a) ustulação b) vulcanização c) destilação d) sintetização e) galvanização

37) Polímeros são macromoléculas orgânicas construídas a partir de muitas unidades pequenas que se repetem, chamadas monômeros. Indique a alternativa que apresenta somente polímeros naturais.

a) Celulose, plástico, poliestireno. b) Amido, proteína, celulose. c) Amido, náilon, polietileno. d) Plástico, PVC, teflon. e) Celulose, polietileno, amido.

38) Pensando que você irá ministrar uma aula sobre química orgânica no ensino médio e pretende exemplificar o processo de polimerização, desenhe e mostre para seus alunos a estrutura de partida (monômeros) até o produto final (Polímero). Como poderíamos exemplificar isso melhor para alunos do ensino médio?

39) Cite algumas propriedades dos polímeros que levam esses materiais a terem grande utilidade no cotidiano e vincule essas propriedades com o tipo de ligação química que essas moléculas apresentam.

40) Ilustre o processo de produção de um polímero, desde a extração da matéria-prima, obtenção do monômero e polimerização.

41) Quais os principais tipos de processos de conformação usados na produção de polímeros?

42) Cite vantagens e desvantagens dos diferentes tipos de reatores de polimerização.

43) Desenvolva uma relação entre o percentual de cristalinidade dos polímeros e suas propriedades.

Vidros

8) Elabore um fluxograma da fabricação de vidro e faça uma breve discussão para cada etapa principal do processo.

  • EXTRAÇÃO DAS MATÉRIAS-PRIMAS: É fácil encontrar em jazidas naturais o dióxido de silício, o carbonato de sódio, o carbonato de cálcio, etc., ou seja, óxidos.
  • FUSÃO: Toda a matéria-prima é levada a um misturador. A mistura resultante é levada ao forno para a fusão de acordo com as matérias-primas ≈ 1500 °C , onde, sob o efeito do calor, se transforma em vidro e é conduzido às máquinas de conformação. 
  • CONFORMAÇÃO: Ocorre a Prensagem para formar pratos, Sopro para formar garrafas, Laminação ou estiramento para formar vidro plano, Fiação para formar fios e/ou fibras.
  • RESFRIAMENTO: Durante o resfriamento o vidro pode ser submetido aos processos Recozimento (annealing) [ onde ocorre o aquecimento a temperatura de recozimento, seguida de resfriamento para aliviar tensões térmicas ] ou Têmpera (tempering) onde ocorre o aquecimento a T > Tg e é resfriado a temperatura ambiente com jato de ar ou banho de óleo para que sejam aliviadas as tensões residuais compressivas na superfície e de tração no interior e conferir maior resistência mecânica

19) Os materiais vítreos apresentam que tipo(s) de ligação(ões) química(s)? Estas ligações promovem que tipo de propriedades a estes materiais?

Os materiais vítreos apresentam ligações do tipo iônica e secundárias.  Estas ligações promovem as seguintes propriedades: isolantes térmicos e elétricos, resistentes a altas temperaturas e ambientes corrosivos, elevada dureza porém são frágeis.

20) Um material cristalino, como o feldspato sódico (Albita) encontrado na natureza, pode ser transformado em um material amorfo? Explique como você faria.

Peças de porcelana (material amorfo) são formuladas a partir de argila, feldspato e quartzo.  

21) Cite os principais tipos de vidros e as suas utilidades.

1. Sílica fundida ou sílica vitrosa – vidro feito a alta temperatura pela pirólise do tetracloreto de silício. É muito resistente térmica e quimicamente. O vidro Vycor, de alta sílica, tem algumas propriedades semelhantes à sílica fundida.

2. Silicatos alcalinos – vidros solúveis, usados apenas como soluções.

3. Vidro à base de soda e cal – tem ampla gama de aplicações em janelas, em armações transparentes e em toda espécie de vasos.

4. Vidro de chumbo – obtido a partir do óxido de chumbo, da sílica e álcalis, usado para fins decorativos e óticos. 

5. Vidro de borossilicato – usados em trabalhos óticos e científicos e em laboratórios por apresentar baixa expansão térmica.

6. Cerâmica de vidro – para utensílios domésticos de cozer, de servir e de usar na geladeira, indistintamente.

7. Vidros de alumina e sílica – contêm 20% ou mais de alumina e são destinados a temperaturas mais altas.

8. Fibra de vidro – usada em têxteis e como reforçador, em equipamentos e tubulações, quando empregada uma resina.

9. Vidros especiais – vidro colorido, vidro opalino, vidro translúcido, vidro de segurança, que inclui o vidro laminado e o vidro temperado, vidro fotossensível, vidros especiais para uso químico e industrial.

22) Cite quais matérias-primas você utilizaria caso precisasse formular um vidro soda-cal (sodo-cálcico).

óxido de sódio (Na2O) óxido de cálcio (CaO)

23) Quais são os principais tipos de conformação usados em vidros?

24) Para que serve o recozimento e a têmpera em vidros?

O processo de Resfriamento pode ser realizado por Recozimento ou Têmpera. No Recozimento serve para pode dar origem à chapas planas que podem ser laminadas (receber outras camadas de vidro e polímeros). A Têmpera serve para deixar o vidro temperado, ou seja, aumenta sua dureza e resistência mecânica.     

25) Sabendo que você precisa formular um vidro de coloração azul, qual óxido você poderia adicionar ao vidro?

Óxido de cobre ou Óxido de Cobalto

26) Quanto a definição de materiais vítreos assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

a) (CORRETA) O vidro pode ser definido como um líquido sub-resfriado, rígido, sem ponto de fusão definido, com uma viscosidade suficientemente elevada (maior que 1013 P) para impedir a cristalização. b) (CORRETA) É o resultado da união de sais inorgânicos não voláteis resultantes da decomposição e da fusão de compostos alcalinos e alcalino-terrosos, de areia e de outras substâncias, com o que se forma um produto final com uma estrutura atômica ao acaso. c) (CORRETA) Sempre apresenta estrutura desordenada a longo alcance (amorfa). d) (CORRETA) Vidro é um sólido, não cristalino, que apresenta o fenômeno de transição vítrea. e) (CORRETA) A temperatura de transição alotrópica, Tg, é uma temperatura característica para os vidros, definindo a passagem do estado vítreo para o estado viscoelástico, através da chamada relaxação estrutural.

O termo viscoelástico descreve o comportamento de um corpo que responde elasticamente a uma força aplicada, portanto, sem apresentar uma deformação permanente. Em contrapartida, o comportamento vítreo está associado a um corpo que não pode ser deformado nem permanentemente nem elasticamente, sendo mais propenso a absorver a energia e dissipá-la, quebrando-se.

27) Preencha a tabela abaixo indicando (V) para Verdadeiro e (F) para Falso. Obs: cada duas respostas erradas anula uma correta.

( V ) O vidro é um material caracterizado por uma estrutura aleatória dos átomos, apresentando desordem a longo alcance.

( F ) A bauxita é uma matéria-prima sintética usada para se produzir os vidros soda-cal, como o vidro de janela.

Bauxita:  constituída de hidróxidos de alumínio e óxidos de alumínio hidratados, e contendo impurezas, como sílica em estado livre, lodo, hidróxido de ferro e minerais argilosos

( V ) Quando se necessita incorporar óxidos fundentes ao vidro pode-se usar o feldspato, que é uma matéria-prima natural.

O Feldspato (formula química (K, Na Ca) (Si, Al)4 O8) sobretudo feldspatos potássicos reduzem a temperatura de fusão do quartzo, ajudando a controlar a viscosidade do vidro.

( V ) O processo de têmpera térmica e têmpera química são processos usados para se incorporar resistência mecânica aos vidros.

( F ) O SiO2 e o Al2O3 são considerados óxidos formadores de vidros.

Vitrificantes (formadores de vidro) ◦SiO2 ◦B2O3

( F ) São exemplos de conformação de vidros os processos de trefilação, prensagem e extrusão.

Trefilação: a trefilação é uma operação em que a matéria-prima (por exemplo, o fio máquina resultante de um processo de laminação) é estirada através de uma matriz em forma de canal convergente (FIEIRA ou TREFILA) por meio de uma força de tração aplicada do lado de saída da matriz

Prensagem:  A prensagem é a operação de conformação baseada na compactação de um pó granulado (massa) contido no interior de uma matriz rígida ou de um molde flexível, através da aplicação de pressão.

Extrusão:  A extrusão é um processo mecânico de produção de componentes de forma contínua onde o material é forçado através de uma matriz adquirindo assim a forma pré determinada pela forma da matriz projetada para a peça

( V ) Óxidos fundentes, como o Na2O e o Li2O, são usados em vidros com o intuito de reduzir a temperatura de fusão, minimizando custos durante a produção.

Óxidos fundentes:

◦Na2O ◦K2O ◦Li2O ◦CaO ◦MgO ◦BaO

( V ) Após o processo de conformação dos vidros é necessário um tratamento térmico para o alívio de tensões, chamado de recozimento.

( ) Para se aportar o Na2O na composição de vidros pode-se usar a Dolomita como matéria-prima.

Dolomita: Da mesma família do calcário, porém, sua formulação é constituída de um carbonato duplo de cálcio e magnésio.

( ) O fluxograma de fabricação de vidros planos segue: Estoque de matérias-primas  Moagem → Dosagem → Fusão → Resfriamento em água (quenching) → Moagem da frita → Conformação → Classificação → Estoque.

( V ) Para colorir os vidros com a cor amarela pode-se usar os óxidos de Praseodímio ou de Ferro.

Praseodímio: Símbolo – Pr.  O praseodímio é utilizado na coloração de vidros (cor amarela), materiais fluorescentes e componentes eletrônicos.  

( V ) O processo de sopro é um processo de conformação muito usado na fabricação de potes e garrafas.

( V ) A conformação de vidros só pode acontecer em uma determinada faixa de temperatura devido a diminuição da sua densidade.

Na temperatura de fusão do vidro há uma enorme redução de volume, pois as moléculas que antes estavam soltas, rolando umas sobre as outras, que é a característica do estado líquido, passam a se ordenar na forma de cristais. Por isso, diminuindo o volume aumentará a densidade do vidro.

( F ) Os materiais vítreos encontrados nos laboratórios de química são fabricados a partir de vidros de chumbo, devido a sua baixa expansão térmica e alta estabilidade química.

Baixa expansão térmica: Vidro de borossilicatos

28) Você, químico, deve formular um vidro.

a. Quais matérias-primas você usaria e qual a quantidade em % de cada uma;

  • Quartzo 43,1 %
  • Caulim 20 %
  • Calcita 34,9 %
  • Ácido bórico 11,2 %
  • Óxido de zinco 7,4 %
  • Resíduo vidro laminado 7,7 %

b. Cite, além disso, qual a função de cada matéria-prima na composição do seu material vítreo;

Óxidos dos elementos alcalinos e alcalinos terrosos: Fundente, reduzindo a temperatura de fusão.

Resíduo vidro laminado -   Caco de Vidro - Utilizado em praticamente todas as indústrias de vidro, pois além de 100% recicláveis, diminuem o consumo energético, aumentam a capacidade de extração e também aumentam a vida útil dos fornos.

c. Qual a metodologia (fluxograma) que você sugere para obter uma microestrutura completamente amorfa.

◦ Fusão ◦ Conformação ◦ Resfriamento

Encontrar artigos sobre:

- Propriedades polímeros vs massa molar. 

Artigo:  ALARGAMENTO DA DISTRIBUIÇÃO DE MASSA MOLAR DE POLÍMEROS SINTETIZADOS COM CATALISADORES METALOCÊNICOS DUAL-SITE (http://www.scielo.br/pdf/qn/v31n5/a49v31n5.pdf)

- Comparação propriedades mecânicas polímeros com cadeia lineares vs ramificada vs reticulada;

Artigo:  Caracterização de Polietilenos Lineares de Baixa Densidade I. Determinação do Teor de Ramificação por Métodos Espectroscópicos. (http://www.scielo.br/pdf/po/v15n4/a12v15n4.pdf)

Artigo:  Polietileno: Principais Tipos, Propriedades e Aplicações. (http://www.scielo.br/pdf/po/v13n1/15064.pdf)

- Nanocelulose e suas aplicações (polímero natural). 

Artigo:  POLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS – UMA SOLUÇÃO PARCIAL PARA DIMINUIR A QUANTIDADE DOS RESÍDUOS PLÁSTICOS. (http://www.scielo.br/pdf/%0D/qn/v29n4/30263.pdf)

Exercícios Aula 1

1) Se o raio atômico do alumínio é de 0,143 nm. Calcule o volume de sua célula unitária em metros cúbicos. Repita o problema para o chumbo se o raio atômico do chumbo é de 0,175 nm.

2) Calcule o fator de empacotamento (FE) de uma célula unitária em estruturas cristalinas CCC, CFC e HC. Sabendo que o FE é dado por:

image

Onde: 

Nat = Número de átomos na célula unitária; 

Vat = Volume do átomo; 

Vc = Volume da célula unitária.

Cúbico de Corpo Centrado (CCC)

Cúbico de Face Centrada (CFC)

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Hegaxonal Simples (HS)

3) Cobre têm raio atômico de 0,128nm (1,28 Å), uma estrutura CFC, um peso atômico de 63,5 g/mol. Calcule a densidade do cobre. 

image

Onde: 

N = número de átomos da célula unitária 

A = peso atômico Vc = Volume da célula unitária 

Na = Número de Avogadro (6,02 x 10^23 átomos/mol)

Exercícios Aula 2

1) Descreva o processo de produção do aço. 

A obtenção do aço é feita através do refino do ferro gusa, produzido anteriormente no alto forno. O ferro gusa tem entre 4 a 6% de Carbono e para ser transformado em Aço este % deve ser reduzido até um máximo de 2%. Este processo é feito injetando-se “Ar comprimido (O2)” nos conversores, promovendo a oxidação parcial das impurezas gerando uma escória que posteriormente é separada.

Basic oxygen steelmaking (BOS, BOP, BOF, or OSM) - Conversor Linz-Donawitz (LD) - Oxygen converter process - (Atual – Melhor controle da composição química)

Nesse processo há a injeção de oxigênio puro que é soprado sob pressão na superfície do gusa líquido. Essa injeção é feita por cima do conversor através de uma lança metálica. Na superfície, chamada de zona de impacto, as reações de oxidação ocorrem com intensidade e a temperatura pode atingir 2500 a 3000ºC. Isso provoca uma grande agitação no líquido fundido, que acelera a oxidação do gusa líquido. Nesse processo o aço fica praticamente isento de contaminações de Nitrogênio, isso é um fator importante nos aços que passarão por processos de soldagem, pois o Nitrogênio causa defeitos na solda.

Fornos elétricos - Basicamente de dois tipos: Arco elétrico e Indução 

Vantagens: -Maior flexibilidade de operação; -Temperaturas mais altas; -Controle mais rigoroso da composição do aço; -Melhor aproveitamento térmico; -Ausência de problemas de combustão. 

Desvantagem: -Alto custo operacional; -Baixa capacidade de produção.

Escolha do tipo de fornos O modo de fabricação do aço depende do tipo de matéria-prima a disposição.

- Gusa líquido pede fornos com injeção de ar; - Sucata pede fornos elétricos. Produtos fabricados - Fornos a ar produzem aço-carbono comuns; - Fornos elétricos produzem aço de melhor qualidade, com maior controle da composição química.

2) Descreva as reações químicas envolvidas no processo de refino do ferro gusa para a obtenção do aço.

ΔH = +491,5 kJ Reação Endotérmica

Objetivo dessas reações:  Redução do óxido de Ferro para Ferro metálico. Diminuir a quantidade de carbono.

 3) Quais as quantidades de CaCO3 e Coque necessárias para produzir 1 ton de ferro gusa, considerando rendimento de 100% nas reações? 

Fe2O3(s)   +    3C(s)     →     2Fe(s)          +    3CO(g)

1 mol              3 mol               2 mol                    3 mol

104 g           3.12=36 g         2x56= 112 g

  x                     y               10^6 g = 1 ton

y = ( 36.10^6 ) / 112 = 0,32.16^6 g = 0,32 ton de Coque

CO2        +     C      →     2CO

1 mol           1 mol          1 mol

44 g              12 g            

 m             0,32.10^6 g

m = ( 44.0,32.10^6 ) / 12

m = 1,17.10^6 g = 1,17 ton de CO2

Como a proporção de CaCO3 para CO2 é 1 pra 1:

CaCO3  → CaO + CO2

Então, a massa necessária de CaCO3 é 1,17 ton.

4) Quais os principais tipos de conformação nos aços? 

Laminação a quente 

As barras metálicas produzidas nas lingoteiras são reaquecidas a 1200 ºC e submetidas a esforços de compressão.

Trefilação 

Os rolos e fios de aço são submetidos a uma deformação a frio através do estiramento do aço. Antes disso, entretanto, é necessária a decapagem dos fios provenientes dos laminadores a quente para remover a carepa de laminação. A decapagem é feita em banhos de ácido clorídrico, seguidos de banho com água e, finalmente, de um banho de cal para neutralizar o ácido remanescente. Os fios de aço já decapados são forçados a passar através de vários anéis, diminuindo seu diâmetro. O resultado é a deformação microestrutural do aço com o alongamento dos fios e o aumento da dureza, o que requer o recozimento para aumentar sua ductibilidade. Ao final os fios são recobertos com óleo para protegê-los contra a corrosão.

5) Cite os principais métodos de obtenção de ligas metálicas. 

Existem dois métodos de produção de ligas metálicas

- Fusão de metais:

Neste processo, os metais são aquecidos até a fusão, com homogeneização e resfriamento gradual na sequência. Este processo é o mais utilizado, pois a maioria dos metais é miscível no estado líquido. Exceções: chumbo e zinco, ferro e mercúrio.

- Compressão:

Consiste em submeter os metais a uma pressão nos estado pulverizado a alta temperatura. Este processo é utilizado na obtenção de ligas de metais com alto ponto de fusão e permite obter ligas com diferentes graus de porosidade.

6) Cite os principais tratamentos térmicos realizados em aços e seus principais objetivos.

TRATAMENTO TÉRMICO: Modificação de propriedades sem alterar composição química, pela modificação da microestrutura. Os principais objetivos dos tratamentos térmicos aplicados a metais são :

- Remoção de tensões internas (oriundas de esfriamento desigual, trabalho mecânico ou outra causa) ; - Aumento ou diminuição da dureza; - Aumento da resistência mecânica; - Melhora da ductilidade; - Melhora da usinabilidade ; - Melhora da resistência ao desgaste; - Melhora das propriedades de corte; - melhora da resistência à corrosão; - Melhora da resistência ao calor; - Modificação das propriedades elétricas e magnéticas.

Recozimento

Termo genérico que indica um tratamento térmico composto de aquecimento controlado até uma determinada temperatura, permanência nessa temperatura durante um certo intervalo de tempo e resfriamento regulado. O recozimento altera microestrutura e propriedades do material. Muitas vezes, devido ao próprio processo de produção ou a trabalhos anteriores, o aço apresenta dureza excessiva ou pouca maleabilidade e ductilidade, inadequadas para operações como usinagem, dobra e outras. 

Objetivos do recozimento:

-Reduzir dureza do aço; -Aumentar a usinabilidade; -Homogeneizar a estrutura Efeitos do recozimento no aço 

− Elimina a dureza de uma peça temperada anteriormente, fazendo-se voltar a sua dureza normal. 

− Torna o aço mais homogêneo, melhora sua ductilidade tornando-o facilmente usinável.

-Recozimento para alívio de tensões: O alívio de tensões é um processo geralmente feito sob temperaturas acima de 500ºC e resfriamento ao ar. É usado para eliminar tensões resultantes de operações como soldas.

Têmpera

Consiste no resfriamento rápido do aço de uma temperatura superior à sua temperatura crítica (mais ou 50ºC acima da linha A1 os hipereutetóides) em um meio como óleo, água, salmoura ou mesmo ar). A velocidade de resfriamento, nessas condições, dependerá do tipo de aço, da forma e das dimensões das peças. O objetivo dessa operação, sob o ponto de vista de propriedades mecânicas, é o aumento da dureza deve verificar-se até uma determinada profundidade. Resultam também da têmpera redução da ductilidade (baixos valores de alongamento e estricção), da tenacidade e o aparecimento de apreciáveis tensões internas. Tais inconvenientes são atenuados ou eliminados pelo revenido.

Revenido 

O revenido é o tratamento térmico que normalmente sempre acompanha a têmpera, pois elimina a maioria dos inconvenientes produzidos por esta.

•Alivia ou remove as tensões internas •Corrige a excessiva dureza e fragilidade do material •Aumenta a ductibilidade e resistência ao choque.

curso estudo e memorização

Exercícios: Materiais Metálicos e Corrosão

10) Explique quimicamente por que o ferro (Fe) não se encontra no estado metálico naturalmente. 

Porque a estabilidade é menor do Fe no estado metálico.

11) Como o Ferro metálico não se encontra puro na natureza, qual o fluxograma para a transformação das matérias-primas naturais em Ferro metálico? 

12) Comente quais as etapas de produção de uma peça metálica de aço, feita a partir da metalurgia do pó. Desde a matéria-prima até o produto final. 

13) Em materiais metálicos é comum encontrarmos ligas metálicas, como você explicaria quimicamente a existência e a fabricação de ouro amarelo (75% Au, 12,5% Ag e 12,5% Cu) e de ouro branco (75% Au, 12,5% Ag e 12,5% Pd)? 

Ligas metálicas são materiais com propriedades metálicas que contêm dois ou mais elementos químicos sendo que pelo menos um deles é metal. 

A diferença entre o ouro amarelo e o ouro branco é que no amarelo há o metal Cobre (Cu) que possui coloração amarelada e no branco há o metal Paládio (Pd) que possui coloração esbranquiçada.

14) Qual(is) a(s) principal(is) diferença(s) entre a sinterização por fase sólida e a sinterização por fase líquida? 

15) Faça a estequiometria completa do processo BAYER e, posteriormente HALLHÉROULT para a produção de 1 ton de Al metálico, partindo da bauxita com composição AlO(OH)·H2O. Ou seja, 

a) Qual a quantidade de NaOH necessário.

2 Al(OH)3     ->         Al2O3      +     H2O

   2 mol                      1 mol             3 mol

2x78=156 g               102 g

      m                       1,89.16^6 g

m = ( 156.1,89.10^6 ) / 102 = 2,89.10^6 g = 2,89 ton de Al(OH)3

Como a proporção de Al(OH)3 para NaOH é 1 pra 1:

1 NaAlO2 + 2 H2O -> 1 Al(OH)3 + 1 NaOH

A quantidade necessária de NaOH é 2,89 ton.

b) Qual a quantidade de Al2O3 formada?

     2 Al2O3      +      3C      ->       4 Al        +    3CO2

      2 mol                3 mol            4 mol              3 mol

2x102 g = 204 g                     44x27 g =108 g

         m                                     10^6 g =1 ton

m = ( 204.10^6 ) / 108 = 1,89.10^6 g = 1,89 ton de Al2O3

c) Qual a quantidade de carbono necessário?

2 Al2O3      +      3C            ->         4 Al        +    3CO2

     2 mol                3 mol                 4 mol              3 mol

                          3x12=36 g       44x27 g =108 g

                                m                 10^6 g =1 ton

m = ( 36.10^6 ) / 108 = 0,33 ton de C

  PROCESSO HALL-HÉROULT O alumínio metálico é produzido, em escala comercial, por meio de eletrólise da alumina obtida, praticamente, pelo processo Bayer. • A redução direta do óxido de alumínio para alumínio metálico até hoje não é um processo competitivo. • O processo eletroquímico utilizado na obtenção desse metal consiste na eletrólise da alumina dissolvida em criolita (3NaF.AlF3) fundida (p.f. 1.010ºC), com baixas concentrações de aditivos não decompostos (ex. fluoretos de alumínio, cálcio, magnésio e lítio). A mistura atua como fundente da alumina. • Com a passagem da corrente contínua através da solução, o oxigênio migra para o anodo de carbono com o qual reage, gerando dióxido de carbono na superfície anódica. • Ao mesmo tempo ocorre a redução do alumínio na superfície do catodo, conforme as equações seguintes (Monte et al., 1994).

A Criolita (Na3AlF6) corresponde ao melhor meio para a eletrólise da alumina (redução eletrolítica), pelos seguintes motivos: • É um bom solvente para a alumina • Possui um potencial de decomposição superior ao da alumina • É um bom condutor de eletricidade • Possui um baixo ponto de fusão • Possui boa fluidez • Possui uma densidade inferior à do alumínio, nas temperaturas operacionais empregadas • Possui uma baixa pressão de vapor • Não reage quimicamente com os eletrodos • Não reage quimicamente com os produtos da eletrólise

Diversos aditivos são incorporados ao eletrólito (criolita), no intuito de permitir uma redução na temperatura de operação da cuba eletrolítica e de conduzir a um incremento na eficiência de corrente.

16) Quais as principais formas de corrosão dos materiais metálicos?  O Alumínio metálico sofre o mesmo tipo de corrosão do ferro gusa?

Formas de corrosão:

ATAQUE UNIFORME - Ferrugem no aço e no ferro em geral; - Escurecimento e perda de brilho em pratarias; - Forma mais comum e menos questionada em projetos;

PITES - Pequenas cavidades se formam no material; - Bastante traiçoeira, de difícil detecção; - A oxidação ocorre no interior do pite.

CORROSÃO EM FRESTAS - Ocorre em locais de baixa aeração; - No interior de fendas, sob sujeiras e/ou umidade.

INTERGRANULAR - Ataque localizado ao longo de uma superfície; - Prevalece em alguns tipos de aços inoxidáveis; - Sob temperaturas entre 500 e 800°C; - “Degradação da solda”.

LIXÍVIA SELETIVA - Remoção preferencial de um dos elementos; - Ex.: liga de latão cobre-zinco; - Propriedades mecânicas são comprometidas.

EROSÃO-CORROSÃO - Ação combinada de um ataque químico e da abrasão mecâ-nica como consequência do movimento de um fluído; - Presente em dobras e curvas de tubulações.

CORROSÃO SOB TENSÃO - Também chamada de trincamento; - Tensão de tração x ambiente corrosivo; - Formação/propagação de trincas e consequente ocor- rência de falhas;

O Alumínio metálico NÃO sofre o mesmo tipo de corrosão do ferro gusa. No Alumínio há a formação de uma camada superficial de óxido de alumínio (camada passivadora de óxido) que protege o alumínio metálico no interior da peça metálica dificultando a corrosão. Exemplo de metais que formam camada passivadora de óxido, com proteção eficiente:

17) Caso você precisasse prevenir um material metálico a base de ferro da corrosão (ferrugem), qual(is) as opções mais econômicas/viáveis quimicamente?

Exercícios: Tipos e classificação de Materiais

) Na sua opinião, a química explica as propriedades e características dos materiais? Justifique. 

Sim. A resposta para todas as propriedades e características dos materiais está no tipo de ligação química, a qual está relacionada à energia da ligação.

Há influência da energia da ligação em algumas propriedades dos materiais. Quanto maior a energia envolvida na ligação química há uma tendência de:

•Maior ser o ponto de fusão do composto; •Maior a resistência mecânica; •Maior a dureza; •Maior o módulo de elasticidade; •Maior a estabilidade química; •Menor a dilatação térmica.

Também há uma relação entre a força da ligação química e a temperatura de fusão:

2) Com as mesmas matérias-primas é possível obtermos materiais com diferentes propriedades e, consequentemente, diferentes aplicações? Justifique. 

3) Explique, quimicamente e em uma linguagem para alunos do ensino médio, o por que(?) cada material foi escolhido para o seu devido lugar na figura abaixo. 

image

4) Faça uma relação entre a energia de ligação química com as propriedades dos materiais metálicos, cerâmicos e poliméricos. 

Materiais Metálicos - ligação metálica - energia de ligação variável

moderate Tm moderate E moderate a

Bons condutores de eletricidade e calor (elétrons livres).

A ligação metálica é um tipo primário de ligação envolvendo a interação do elétron de valência ou elétrons de um átomo com muitos átomos circundantes. • Essa interação leva a uma redução na energia do sistema considerado. • Os elétrons de valência destas ligações são às vezes considerados como um “gás de elétrons” ligando os núcleos dos íons positivos (átomos menos seus elétrons de valência). • A ligação metálica é não direcional.

Materiais Cerâmicos - ligação iônica e  ligação covalente - energia de ligação elevada

large Tm 

large E 

small alfa

Elevada energia de ligação, elevado ponto de fusão,

Ligação Covalente: Materiais que possuem ligação covalente são eletricamente e termicamente isolantes, podem ser duros com elevado ponto de fusão, podem ser fracos com baixo ponto de fusão

Poucos compostos exibem somente ligação iônica pura ou ligação puramente covalente.

• Para um composto, o grau depende da posição relativa dos átomos na tabela periódica (i.e, eletronegatividade). • Elementos químicos próximos tendem a apresentar ligações covalentes. Elementos químicos distantes tendem a apresentar ligação química iônica. • (Elementos distantes precisam se sacrificar para se ligarem!!)

Materiais Poliméricos - ligação covalente e secundária - energia de ligação baixa

Secondary bonding dominates 

small Tm 

small E 

large alfa

Ligação Secundária: formada como resultado da interação dos dipolos elétricos contidos em átomos ou moléculas. Pode ser dividido por:

(1) Dipolos Flutuantes

(2) Dipolos Permanentes

5) Que tipo e quais as principais propriedades mecânicas, elétricas e térmicas estão relacionadas aos diferentes tipos de materiais? Cite exemplos. 

PROPRIEDADE MECÂNICA

Gráfico: Dureza versus Módulo de Elasticidade (E)

Cerâmico > Metal > Polímero

PROPRIEDADE TÉRMICA 

Gráfico Expansão Térmica versus Condutibilidade Térmica 

Metal > Cerâmico >Polímero

CERÂMICOS

Propriedade Mecânica:  alto módulo de elasticidade (E)

Propriedade Térmica:  intermediária condutibilidade térmica

Propriedade Elétrica: baixa condutibilidade elétrica

METÁLICOS

Propriedade Mecânica: intermediário módulo de elasticidade (E)

Propriedade Térmica: alta condutibilidade térmica

Propriedade Elétrica: elevada condutibilidade elétrica

POLIMÉRICOS

Propriedade Mecânica:  baixo módulo de elasticidade (E)

Propriedade Térmica: baixa condutibilidade térmica

Propriedade Elétrica: baixa condutibilidade elétrica 

6) Quando a diferença de eletronegatividade é alta, ou seja, maior que 1,8; qual o tipo de ligação química a ser formada e quais as propriedades esperadas para esse material? 

Tipo de ligação química: iônica

Propriedades esperadas para esse material: elevado ponto de fusão, alta dureza, baixa condutibilidade elétrica, baixa ductibilidade

Exemplos: NaCl, ZnS, CsCl

7) Se o raio atômico do alumínio é de 0,143 nm. Calcule o volume de sua célula unitária em metros cúbicos. Repita o problema para o chumbo se o raio atômico do chumbo é de 0,175 nm. 

8) Calcule o fator de empacotamento (FE) de uma célula unitária em estruturas cristalinas CCC, CFC e HC. 

Sabendo que o FE é dado por: 

image

Onde: 

Nat = Número de átomos na célula unitária; 

Vat = Volume do átomo; 

Vc = Volume da célula unitária. 

9) Cobre tem raio atômico de 0,128nm (1,28 Å), uma estrutura CFC, um peso atômico de 63,5 g/mol. 

Calcule a densidade do cobre. 

image

Onde: 

N = número de átomos da célula unitária 

A = peso atômico 

Vc = Volume da célula unitária 

Na = Número de Avogadro (6,02·1023 átomos/mol)

Tipos de Materiais (relevância). Não basta apenas ter um projeto no papel, é importante conhecer os materiais disponíveis para concretizar o que se tem em mente.

Classificação dos Materiais

METAIS: Ferrosos (tem o ferro como base), Não Ferrosos e Ligas Metálicas

CERÂMICOS: Comuns, Avançados (naves espaciais, catalisadores, etc.) e Vidros

POLÍMEROS: Sintéticos e Naturais

COMPÓSITOS (mistura dos materiais, exemplo os coletes a prova de balas): Cerâmicos + Metais, Cerâmicos + Naturais, Cerâmicos + Polímeros, Metais + Polímeros, Naturais + Polímeros

1 MATERIAIS METÁLICOS

- Normalmente são combinações de elementos metálicos

- Propriedades: grande número de elétrons livres, não são transparentes e são resistentes

Na tabela periódica há uma grande área de átomos que podem ser combinados para formar ligas metálicas ou utilizar no estado puro.

Tipos de Metais

AÇO (revolucionou o mundo moderno): Aço -> Ferro + Carbono (máximo de 2,11%)

Tratamento térmico deixa a engrenagem resistente na superfície para não sofrer desgaste.

Análise de fratura do objeto através da micrografia (microestrutura da seção longitudinal do semi-eixo) nos dá a ideia do teor baixo de carbono no interior do aço.

2 MATERIAIS CERÂMICOS (combinações de metais com não metais)

Há cerâmicos de alta tecnologia e avançados.

Propriedades: isolantes térmicos e elétricos, resistentes a altas temperaturas e ambientes corrosivos, elevada dureza porém são frágeis.

Análise das microesferas de óxido de alumínio (alumina) utilizadas em leito de catalisadores no microscópio eletrônico de varredura mostra que ele é poroso.

3 MATERIAIS POLIMÉRICOS (macromoléculas orgânicas sintéticas ou naturais)

Propriedades: geralmente leves, isolantes elétricos e térmicos, flexíveis, boa resistência à corrosão e baixa resistência ao calor.

4 MATERIAIS COMPÓSITOS (conjuga a propriedade de 2 ou + materiais)

Exemplo: peças de automóveis (fibra de carbono + resina = polímero 1 + polímero 2).

Material Cristalino versus Material Amorfo

Organização da estrutura atômica a nível tridimensional (padrão de organização) ao longo de grandes distâncias atômicas (distância a longo alcance). Praticamente quase todos os metais possuem estrutura cristalina (monocristalino ou policristalino).

Policristalino é quando está restrito a volumes com interfaces chamadas contorno de grão.

Redes de Bravais (padrões definidos)

São formas de organização dos materiais do ponto de vista cristalográficos.

  1. Cúbica: simples (CS), face centrada (CFC) e corpo centrado (CCC)
  2. Tetragonal
  3. Ortorrômbica
  4. Hexagonal
  5. Monoclínica (ângulos diferentes de 90 graus)
  6. Triclínica
  7. Trigonal

O Aço segue o padrão principalmente da organização Cúbica.

Determine a relação geométrica entre os raios “R” dos átomos que compõem uma rede CCC - cúbica de corpo centrado e o parâmetro de rede “a”.

Pitágoras

(4R)^2 = a^2 + [ a(raiz de 2) ]^2

Imperfeições, Difusão e Falhas

Defeito ou imperfeição na estrutura cristalina são essenciais para entender a resistência mecânica dos materiais.

Imperfeições (defeitos) Puntiformes

Associados a magnitude de um ou dois átomos (defeitos pequenos). Há 3 tipos básicos de defeitos puntiformes:

Impureza substitucional (impureza ocupou o lugar de um átomo) Impureza Intersticial (impureza entrou no meio dos átomos) Vacância (ausência do átomo) Imperfeições (defeitos) Lineares

Imperfeições ao longo de uma linha. Há 3 tipos de discordância:

Cunha ou Aresta Hélice (esforço cisalhante forma uma estrutura que se parece com uma hélice) Mista (mistura de hélice e cunha) Assim conseguimos entender como o material se deforma.

Discordâncias e deformações

A presença da discordância é essencial para entender o comportamento mecânico dos materiais durante a deformação.

A previsão teórica da resistência através de cálculos não condizia com a prática.

Processo mecânico ou térmico altera as discordâncias e aí o material se deforma através do deslocamento das discordâncias.

Imperfeições (defeitos) Superficiais

São imperfeições que ocorrem ao longo da superfície. Há 3 tipos:

Externa: a superfície externa possui átomos livres sem ligações químicas que são suscetíveis a reações químicas como corrosão Contorno de Grão: pode observar no microscópio metalúrgico após atacar quimicamente uma amostra de aço. São orientações cristalográficas diferentes. A interface entre as organizações atômicas quebra a organização do material policristalino. Provoca falta de coerência. É um indicador da resistência do material realizado em laboratórios de metalografia. Contorno De Macla: defeito mais raro. Se estabelece uma simetria especular da rede cristalina. Lado B é uma imagem do lado A (um átomo vê o outro). Difusão Ocorre sempre que colocar 2 materiais em contato, sejam eles líquidos, gasosos ou sólidos. É o fenômeno de transporte de material por movimento atômico. Altamente dependente da temperatura. Tratamento do aço depende do processo de difusão dos átomos de carbono para deixar a superfície mais resistente ao desgaste. Altera a característica dos materiais.

Fratura Deformação Elástica: o material retorna ao que era antes.

Deformação Plástica: o material continua deformado e não retorna como era antes. Exemplo: carro batido.

Fratura frágil: caracteriza-se por apresentar pequena ou nenhuma deformação plástica na vizinhança de uma trinca que está avançando. Sem deformação plástica.

Fratura por fadiga: É uma forma de falha que ocorre em estruturas que estão sujeitas à tensão dinâmica, por exemplo, pontes, aeronaves e componentes de máquinas.

Fluência: deformação permanente (rompimento) que ocorre ao longo do tempo nos materiais quando eles são submetidos a tensões constantes.

Atividade da aula 2: Suponha que você tenha sido escalado para analisar um acidente aéreo no qual foi identificado a ocorrência de fratura. Qual seria o tipo de fratura mais provável de ter ocorrido neste acidente?

Resposta: fratura por fadiga.

curso estudo e memorização

Atividade entregar 14.08.18

Encontrar um artigo sobre um tratamento químico aplicado a materiais metálicos para melhorar/incrementar/alterar suas propriedades físicas e/ou química. Entregar individualmente na próxima aula de forma escrita com os seguintes dados:

•Artigo selecionado (preferencialmente em inglês e recente > 2010);

•Descrição do material metálico usado, princípio do tratamento químico e ganho/incremento/alteração das propriedades físicas e/ou químicas do material após o tratamento químico (fotos);

•Máximo 1 página.

Data de entrega: 14/08/2018

Artigo selecionado: Gold-Copper Nano-Alloy, “Tumbaga”, in the Era of Nano: Phase Diagram and Segregation. Nano Lett. 2014 Nov 12; 14 (11): 6718-6728.

Descrição do material metálico usado: Uma liga metálica denominada Tumbaga, a qual foi descoberta por volta de 1492 pela civilização pré-colombiana na região da América Central.

Princípio do tratamento químico: aquecimento da mistura de Cobre (Cu) e Ouro (Au) em diferentes proporções.

Ganho/incremento/alteração das propriedades físicas e/ou químicas do material após o tratamento químico (fotos):

- Pode ser tratada com ácidos fazendo com que o Cu se dissolva e permaneça apenas o ouro altamente puro na superfície da peça (esse tratamento é denominado depletion gilding).

- Diminuição do ponto de fusão quando comparado com o Cu e o Au sozinhos

- Diversificação na coloração da liga metálica dependendo da proporção Cu/Au

Fonte: Elizabeth P. Benson (1993)

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Curso: LICENCIATURA EM QUÍMICA

Período Letivo: 6° Semestre

Un. Curricular: QUÍMICA DOS MATERIAIS

Eixo Temático: Complementar

Ano/Semestre: 2018.2

Aulas/ano: 80 aulas

Aulas Semanais: 2 aulas

Professor: Marcelo Dal Bó

CONHECIMENTOS/EMENTA:

Classificação dos  materiais. Materiais metálicos: Metais e Metalurgia. Ligas ferrosas e  não-ferrosas. Corrosão: classificação e modos. Inibidores de corrosão.  Materiais poliméricos: Características, aplicações, e o processamento dos  polímeros. Polímeros condutores. Materiais cerâmicos: Estruturas e  propriedades das cerâmicas, aplicações e processamento.

OBJETIVOS

Geral:

Embasar teoricamente a compreensão das  propriedades dos materiais metálicos, poliméricos, cerâmicos e portadores de  propriedades especiais para aplicação em diversos campos tecnológicos.

Específicos:

•  Distinguir e especificar  diferentes materiais ferrosos, não ferrosos, polímeros e cerâmicos.

•   Correlacionar às propriedades dos materiais ferrosos, não ferrosos,  polímeros e cerâmicos com suas aplicações;

• Analisar as variações das  propriedades das estruturas em função do processamento;

•  Estudar as técnicas de  processamento dos materiais.

 UNIDADE

CONTEÚDO

ESTRATÉGIAS DIDÁTICAS*

Data

prevista

Carga

Horária

 1

Apresentação do Plano de  Ensino. Introdução à classificação

dos materiais. Orientações para Práticas  como Componente Curricular (PCC).

AE, AED, EXE

 31/07/2018

 4  h

Estrutura e propriedades  dos materiais metálicos.

AE, AED, EXE

31/07/2018

  2

Estrutura e propriedades dos materiais  metálicos. Metalurgia do pó e fundição. Processos de fabricação. Propriedades

mecânicas, elétricas,  térmicas.

AE, AED, LAB, TG

 07/08/2018

  4  h

Ligas ferrosas e  não-ferrosas.

AE, AED, LAB, TG

07/08/2018

Corrosão: classificação e  modos. Inibidores de corrosão.

AE, AED, EXE

07/08/2018

3

Experimento sobre o módulo  de Young, fusão e sinterização de

metais.

AE, AED, EXE

14/08/2018

4  h

 4

1ª Avaliação teórica.

Estrutura e propriedades  dos materiais poliméricos.

AE, AED, EXE

21/08/2018

 4 h

Estrutura     e     propriedades     dos     materiais     poliméricos.

Experimentos sobre  polímeros.

AE, AED, EXE

21/08/2018

 5

Estrutura     e     propriedades     dos     materiais     poliméricos.

Experimentos sobre  polímeros.

AE, AED, EXE

28/08/2018

 4  h

Experimento sobre síntese  polimérica.

AE, AED, LAB, TG

28/08/2018

  6

2ª Avaliação.

AE, AED, LAB, TG

04/09/2018

  4 h

Estrutura e propriedades  dos materiais cerâmicos. Vidros, cerâmicas    de     revestimento,    refratários    e     aglomerantes

hidráulicos. Práticas como  Componente Curricular (PCC) relacionadas às materiais poliméricos e  metálicos.

AE, AED, EXE

 04/09/2018

  7

Estrutura      e      propriedades      dos      materiais      cerâmicos.  Experimentos sobre formulação de materiais cerâmicos

(formulação de fritas e  esmaltes).

AE, AED, LAB, TG

 11/09/2018

 Estrutura      e      propriedades      dos      materiais      cerâmicos.  Experimentos sobre formulação de materiais cerâmicos

(formulação de massa e esmaltes de pisos,  azulejos e porcelanato).

AE, AED,  LAB, TG

 11/09/2018

 8

Estrutura      e      propriedades      dos      materiais      cerâmicos.  Experimentos sobre formulação de materiais cerâmicos

(formulação de massa e esmaltes de pisos,  azulejos e porcelanato).

AE, AED, LAB, TG

 18/09/2018

 4  h

 9

Estrutura e propriedades  dos materiais cerâmicos aglomerantes

hidráulicos. Práticas como Componente  Curricular (PCC) relacionadas às materiais poliméricos e metálicos.

AE, AED, LAB, TG

 25/09/2018

 4 h

10

Exercícios e 3ª Avaliação teórica

---

02/10/2018

4  h

*Exemplos de Estratégias Didáticas: (AE) Aula Expositiva; (AED) Aula Expositiva Dialogada; (EXE) Aula de Exercícios; (EDI) Estudo Dirigido; (DIS) Discussão em Grupo; (TI) Trabalho Individual; (TG) Trabalho em Grupo; (LAB) Aula em Laboratório; (PES) Pesquisa; (SEM) Seminário; (VIS) Visita Técnica.

 CRITÉRIOS E INSTRUMENTOS DE AVALIAÇÃO DO  PROCESSO ENSINO-APRENDIZAGEM

1  Critérios de Avaliação:

Capacidade  de apropriação dos conteúdos ministrados. Capacidade de reconhecimento e  conceitualização dos tópicos abordados. Capacidade de solucionar exercícios  teóricos e numéricos. Capacidade de aplicação dos conteúdos em novos  problemas. Capacidade de participação junto aos debates propostos. Capacidade  de realizar atividades em equipe. Capacidade de realizar atividades  experimentais. Pontualidade e Assiduidade.

 2  Instrumentos de Avaliação:

A  avaliação do aluno será feita por meio de três avaliações teóricas e uma nota  relativa aos relatórios de atividades experimentais. A nota final do aluno  será dada pela equação (1):

 n   Avteórica                    n   Avexp

NF = 0, 7å    n      + 0,3å   n

i=1                                       i=1                                                                                                                        (1)

3  Resultado Final

Conforme Regulamento Didático-Pedagógico,

Art. 167. O resultado da avaliação será registrado  por valores inteiros de 0 (zero) a 10 (dez).

§ 1º O resultado mínimo para aprovação em um  componente curricular é 6 (seis).

§ 2º Ao  aluno que comparecer a menos de 75% (setenta e cinco por cento) da carga horária  estabelecido no PPC para o componente curricular será atribuído o resultado 0  (zero).

§ 3º O  registro parcial de cada componente curricular será realizado pelo professor  no diário de classe na forma de valores inteiros de 0 (zero) a 10 (dez).

§ 4º A decisão do resultado final, pelo professor,  dependerá da análise do conjunto de avaliações e suas ponderações.

§ 5º A  avaliação será realizada, em cada componente curricular, considerando os  objetivos/competências propostos no plano de ensino.

CRITÉRIOS E FORMAS DE RECUPERAÇÃO DE CONTEÚDOS E CONCEITOS

Correção das avaliações após entrega  durante horário de atendimento; Atendimento individual em horário específico  disponibilizado pelo professor. Conforme Regulamento Didático-Pedagógico:

Art. 163. A recuperação de estudos compreenderá a realização  de novas atividades pedagógicas no decorrer do período letivo, que possam  promover a aprendizagem.

§ 1º As novas atividades  ocorrerão, preferencialmente, no horário regular de aula, podendo ser criadas  estratégias alternativas que atendam necessidades específicas, tais como  atividades sistemáticas em horário de atendimento paralelo e estudos  dirigidos.

§ 2º Ao final dos estudos  de recuperação o aluno será submetido à avaliação, cujo resultado será  registrado pelo professor, prevalecendo o maior valor entre o obtido na  avaliação realizada antes da recuperação e o obtido na avaliação após a  recuperação.

 HORÁRIO DE ATENDIMENTO AO  (À) ESTUDANTE

Os docentes se colocam a disposição para atendimento em horários  diversificados, conforme publicado nos murais

específicos.

OBSERVAÇÕES

Conforme Regulamento Didático-Pedagógico:

Art. 162. O aluno terá nova oportunidade de  prestar atividades de avaliação não realizadas por motivo de doença ou por  falecimento de familiares, convocação do judiciário e do serviço militar,  desde que:

I   -  comunique em até 3 (três) dias letivos, contados do início do afastamento o  motivo do impedimento à Secretaria Acadêmica do campus;

II  -  encaminhe em até 2 (dois) dias letivos contados  do final do afastamento, um requerimento  à Coordenadoria de Curso, com os documentos  comprobatórios do impedimento.

§ 1º O  requerimento deverá indicar a data e horário da atividade de avaliação não realizada, o componente  curricular e o nome do seu professor.

§ 2º Para comprovação de ausência por motivo de  saúde, somente será aceito o atestado médico.

REFERÊNCIAS BÁSICAS

CALLISTER, W. D. Ciência  Engenharia de Materiais: Uma Introdução. 7.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008. SHREVE, R. N.; BRINK  Jr. J. A. Indústria de processos químicos. 4.  ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan AS,  1997.

GARCIA, A., SPIM J. A., SANTOS, C. A. dos. Ensaios dos materiais. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012.

REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES

BROWN, T. L.; LEMAY JR., H. E.; BURSTEN, B. E.;  BURDGE, J. R. Química: a ciência  central. 9. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.

DURAN, N. , MATTOSO, L. H. C., MORAIS, P.  C. de. Nanotecnologia: introdução,  preparação e caracterização de nanomateriais e exemplos de aplicação. São  Paulo: Artliber, 2006.

NEWELL, J. A. Fundamentos da moderna engenharia e ciência dos materiais. 1. ed.  Rio de Janeiro: LTC, 2010. GAUTO, M.; ROSA, Gilber. Química industrial. Porto Alegre: Bookman, 2013.

HIMMELBLAU, D. M. RIGSS, J. B. Engenharia  química: princípios e cálculos. Rio de Janeiro: LTC, 2006.