Engenharia de Materiais

Fonte: Faisal Alamgir, Escola de Ciência e Engenharia de Materiais, Instituto de Tecnologia da Geórgia, Atlanta, GA A imagem de estruturas microscópicas de materiais sólidos, e a análise dos componentes estruturais imageados, é conhecida como materialografia. Informações qualitativas como, por exemplo, se há ou não porosidade no material, como o tamanho e a distribuição de forma dos grãos se parecem, ou se há anisotropia na microestrutura pode ser observada diretamente. Veremos na Parte 2 da...

Fonte: Faisal Alamgir, Escola de Ciência e Engenharia de Materiais, Instituto de Tecnologia da Geórgia, Atlanta, GA A imagem de estruturas microscópicas de materiais sólidos, e a análise dos componentes estruturais imageados, é conhecida como materialografia. Muitas vezes, gostaríamos de quantificar a microestrutura tridimensional interna de um material usando apenas as características estruturais evidenciadas por uma superfície bidimensional exposta. Embora os métodos tomográficos baseados em...

Fonte: Faisal Alamgir, Escola de Ciência e Engenharia de Materiais, Instituto de Tecnologia da Geórgia, Atlanta, GA A espectroscopia fotoelétron de raios-X (XPS) é uma técnica que mede a composição elementar, fórmula empírica, estado químico e estado eletrônico dos elementos existentes dentro de um material. Os espectros XPS são obtidos irradiando um material com um feixe de raios-X enquanto mede simultaneamente a energia cinética e o número de elétrons que escapam dos vários nanômetros...

Fonte: Faisal Alamgir, Escola de Ciência e Engenharia de Materiais, Instituto de Tecnologia da Geórgia, Atlanta, GA Difração de raios-X (XRD) é uma técnica usada na ciência dos materiais para determinar a estrutura atômica e molecular de um material. Isso é feito irradiando uma amostra do material com raios-X incidentes e, em seguida, medindo as intensidades e ângulos de dispersão dos raios-X que são espalhados pelo material. A intensidade dos raios-X dispersos são traçados em função do ângulo...

Fonte: Sina Shahbazmohamadi e Peiman Shahbeigi-Roodposhti-Roodposhti, Escola de Engenharia, Universidade de Connecticut, Storrs, CT À medida que os microscópios eletrônicos se tornam mais complexos e amplamente utilizados em laboratórios de pesquisa, torna-se mais uma necessidade de introduzir suas capacidades. O feixe de íons focado (FIB) é um instrumento que pode ser empregado para fabricar, aparar, analisar e caracterizar materiais em mico-e nanoescamas em uma ampla variedade de campos, da...

Fonte: Sina Shahbazmohamadi e Peiman Shahbeigi-Roodposhti-Roodposhti, Escola de Engenharia, Universidade de Connecticut, Storrs, CT O derretimento da zona de solidificação direcional é um processo metalúrgico no qual uma região estreita de um cristal (geralmente na forma de barra) é derretida. O forno se move ao longo da amostra de forma de haste, o que significa que a zona derretida é movida ao longo do cristal e a zona derretida é movida de uma extremidade da barra para a outra. Este...

Fonte: Danielle N. Beatty e Taylor D. Sparks, Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais, Universidade de Utah, Salt Lake City, UT A calorimetria de digitalização diferencial (DSC) é uma medida importante para caracterizar propriedades térmicas dos materiais. O DSC é usado principalmente para calcular a quantidade de calor armazenado em um material à medida que aquece (capacidade de calor), bem como o calor absorvido ou liberado durante reações químicas ou alterações de fase. No entanto,...

Fonte: Elise S.D. Buki, Danielle N. Beatty, e Taylor D. Sparks, Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais, Universidade de Utah, Salt Lake City, UT O método de flash laser (LFA) é uma técnica usada para medir a difusividade térmica, uma propriedade específica do material. A difusividade térmica (α) é a razão de quanto calor é realizado em relação à quantidade de calor armazenado em um material. Está relacionado à condutividade térmica ( ), quanto calor é transferido através de um...

Fonte: Logan G. Kiefer, Andrew R. Falkowski, e Taylor D. Sparks, Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais, Universidade de Utah, Salt Lake City, UT A eletroplacar é um processo que usa corrente elétrica para reduzir as placas metálicas dissolvidas para formar um revestimento fino em um eletrodo. Outras técnicas finas de deposição de filmes incluem deposição de vapor químico (DCV), revestimento de spin, revestimento de mergulho e deposição de sputter, entre outras. A DCV usa um...

Fonte: J. Jacob Chavez, Ryan T. Davis, e Taylor D. Sparks, Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais, Universidade de Utah, Salt Lake City, UT A expansão térmica é extremamente importante quando se considera quais materiais serão utilizados em sistemas que experimentam flutuações na temperatura. Uma expansão térmica alta ou baixa em um material pode ou não ser desejável, dependendo da aplicação. Por exemplo, em um termômetro líquido comum, um material com alta expansão térmica seria...

Fonte: Kara Ingraham, Jared McCutchen, e Taylor D. Sparks, Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais, Universidade de Utah, Salt Lake City, UT Resistência elétrica é a capacidade de um elemento de circuito elétrico resistir ao fluxo de eletricidade. A resistência é definida pela Lei de Ohm: (Equação 1) Onde está a tensão e é a corrente. A lei de Ohm é útil para determinar a resistência dos resistores ideais. No entanto, muitos elementos de circuito são mais complexos e não podem ser...

Fonte: Sina Shahbazmohamadi e Peiman Shahbeigi-Roodposhti-Roodposhti, Escola de Engenharia, Universidade de Connecticut, Storrs, CT Ossos são compósitos, feitos de matriz cerâmica e reforços de fibra de polímero. A cerâmica contribui com força compressiva, e o polímero proporciona resistência à tração e flexural. Ao combinar materiais cerâmicos e polímeros em diferentes quantidades, o corpo pode criar materiais exclusivos sob medida para uma aplicação específica. Como engenheiros biomédicos,...

Fonte: Sina Shahbazmohamadi e Peiman Shahbeigi-Roodposhti-Roodposhti, Escola de Engenharia, Universidade de Connecticut, Storrs, CT As alusões com tamanho de grão inferior a 100 nm são conhecidas como ligados nanocristalinas. Devido às suas propriedades físicas e mecânicas aprimoradas, há uma demanda cada vez maior para empregá-los em várias indústrias, como semicondutores, biosensores e aeroespaciais. Para melhorar o processamento e a aplicação de ligas nanocristalinos, é necessário...

Fonte: Amber N. Barron, Ashlea Patterson, e Taylor D. Sparks, Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais, Universidade de Utah, Salt Lake City, UT Hidrogéis são uma classe versátil de polímeros transversais produzidos através de procedimentos relativamente simples e com materiais geralmente baratos. Eles podem ser formados a partir de solução e envolvem uma espinha dorsal de polímero formada a partir de reagentes monômeros, um iniciador que torna o polímero reativo e uma espécie...