Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma Visão Geral

Importância da Ciência dos Materiais na Engenharia

A Ciência dos Materiais é fundamental para todas as áreas da engenharia. As propriedades dos materiais determinam o desempenho e o processo de fabricação de um componente.

Fatores que influenciam as propriedades dos materiais:

• Microestrutura
• Composição
• Processo de fabricação

Seleção de Materiais

A escolha do melhor material para uma aplicação específica depende de vários fatores:

• Custo
• Durabilidade
• Aparência
• Finalidade
• Natureza do material (ex: resistência à corrosão, resistência mecânica)

Critérios para Seleção de Materiais

Os engenheiros consideram os seguintes critérios ao selecionar um material:

1. Condição Técnica: Considerar as condições de operação, propriedades necessárias, limitações e tipos de degradação.
2. Condições Estéticas: Garantir uma aparência agradável e conforto.
3. Condição Econômica: Avaliar o custo, a durabilidade e a manutenção.

Ciência vs. Engenharia dos Materiais

Ciência dos Materiais: Investiga as relações entre composição, estrutura e propriedades dos materiais.

Engenharia dos Materiais: Projeta, desenvolve e aprimora técnicas de processamento de materiais com base nessas relações. Busca formas de produção sustentáveis e economicamente viáveis.

*Ciência e Engenharia dos Materiais são campos interligados e interdisciplinares.*

Objetivos

• Desenvolver materiais existentes para novas aplicações ou melhorias de desempenho.
• Criar novos materiais para aplicações conhecidas.
• Desenvolver novos materiais para novas aplicações.

Composição e Estrutura dos Materiais

Composição: Refere-se à natureza química dos materiais.

Estrutura: Descreve o arranjo dos componentes do material em diferentes escalas:

• Escala Atômica (nm)
• Nanoestrutura (nm)
• Sólidos Amorfos e Cristalinos (nm a mm)
• Microestrutura (μm a mm)
• Macroestrutura (mm ou maior)

Processamento e Desempenho

Processamento: Conjunto de técnicas para obter materiais com formas e propriedades específicas.

Desempenho: Resposta do material a estímulos externos em condições reais de uso.

Classificação de Materiais

Os materiais de construção podem ser classificados de acordo com sua origem ou modo de obtenção.