ementas de disciplinas - Engenharia Metalúrgica e de Materiais

EMENTAS DE DISCIPLINAS
materiais conjugados.
créditos)
COT500 Estágio de Docência - È parte integrante da
formação do pós-graduando, objetivando a preparação para
a docência, e a qualificação do ensino de graduação sendo
obrigatório para todos os bolsistas do programa de demanda
sócia.
COT716 Cristaloquímica dos Materiais – Relações entre a
estrutura e a composição, temperatura e pressão. A
importância do raio iônico, da carga e da polarizabilidade
na determinação da estrutura. Estudo das famílias de
compostos, formação de compostos e transições de fase.
(3,0 créditos)
COT700 Seminário de Mestrado – Trabalho individual de
proposta de tese, supervisionado pelo orientador. (Zero
créditos)
COT717 Tópicos Especiais em Cerâmicas Avançadas –
(3,0 créditos).
COT701 Tópicos Especiais em Engenharia Metalúrgica
(3,0 créditos)
COT703 Tópicos Especiais em Materiais Cerâmicos – (3,0
créditos)
COT704 Tópicos Especiais em Engenharia de Materiais –
(3,0 créditos)
COT705 Problemas Especiais em Engenharia Metalúrgica
– Problemas individuais compreendendo projeto, estudos
teóricos, pesquisa bibliográfica, realização de um seminário
e relatório escrito sobre o trabalho realizado. (3,0 créditos)
COT708 Pesquisa para Tese de Mestrado – Trabalho
individual de pesquisa com objetivo de elaborar a tese de
mestrado, supervisionado pelo orientador. (Zero crédito)
COT710 Termodinâmica Metalúrgica – Diagramas energia
livre versus temperatura para óxidos, sulfetos e cloretos:
aplicações. Soluções metálicas: grandezas molares parciais
de um sistema unifásico e suas equações fundamentais.
Composição de uma solução. Conceito de solução ideal:
leis de Raoult de Henry; soluções não-ideais; atividade
raoultiana e hensiana. Grandezas parciais molares de
mistura: equações fundamentais e integração de
interpolação. Métodos para determinação de grandezas
termodinâmicas. Soluções de vários constituintes;
coeficientes e interação, seu cálculo e utilização. (3,0
créditos)
COT712 Tópicos Especiais em Ciência dos Materiais – (3,0
créditos).
COT714 Processamento Cerâmico Avançado I –
Comparação das principais técnicas usadas para a
preparação de pós para cerâmicas tradicionais e para
cerâmicas avançadas. Noções de química coloidal. Síntese
de pós por via úmida. Precipitação. Processamento sol-gel.
Síntese hidrotérmica. Exemplos. Síntese de pós a partir de
um vapor. Técnicas CVD e LASER, caracterização de pós.
Técnicas de preparação de fibras cerâmicas. Preparação de
fibras de carbono e de fibras ópticas. (3,0 créditos)
COT715 Processamento Cerâmico Avançado II –
Comparação entre as técnicas usadas na conformação das
cerâmicas tradicionais e das cerâmicas avançadas. Teoria da
compactação de pós. Resistência a verde. Prensagem. Tipos
de colagem. Colagem de fita. Moldagem por injeção.
Secagem dos conformados a verde. Processos de
adensamento. Sinterização em fase sólida. Sinterização em
fase líquida.
Prensagem a quente. Produção de
recobrimento por técnicas PVD e CVD. Conformação de
Acabamento superficial. (3,0
COT718 Cerâmicas Eletrônicas – Propriedades de isolantes
cerâmicos. Materiais para capacitores cerâmicos. Cerâmicas
piezoelétricas. Cerâmicas magnéticas (ferritas). Varistores:
aplicações e caracterização. Sensores cerâmicos. Cerâmicas
super condutoras. (3,0 créditos).
COT720 Física do Estado Sólido – Distribuições
estatísticas: Maxwell-Boltzman, Fermi-Dirac e BoseEinstein. Vibrações na rede cristalina: Fonons. Elétrons em
metais: modelo de elétrons livres. Condutividade elétrica
dos metais. Relação com defeitos e propriedades
mecânicas. Modelo de bandas de energia: condutores,
isolantes e semicondutores. Semicondutores: intrínsecos e
extrínsecos. Fotocondutividade e recombinação. Introdução
a semicondutores amorfos. Contatos metal/semicondutor:
contatos ohmicos e schottky. Aplicações: diodos,
fotocélulas e transístores. (3,0 créditos)
COT721 Materiais Poliméricos – Introdução aos materiais
poliméricos (síntese e peso molecular). Estrutura e
Configuração. Estados Amorfo e Cristalino. Transição
Vidro-Borracha (relações mecânicas, comportamento
viscoelástico, transição vítrea). Polímeros Cruzados e
Elastômeros, Viscoelasticidade (fluência, relaxação de
tensão, princípio de superposição). Comportamento
Mecânico (comportamento mecânico - termoplásticos,
termofixos e elastômeros, fadiga e fratura). (3,0 créditos)
COT722 Filmes Finos – Conceitos básicos de alto e ultraalto vácuo, produção, medidores, detecção de vazamento e
materiais. Preparação de filmes finos; métodos de
deposição. Fundamentos do processo de sputtering,
deposição de filmes por sputtering. Substratos. Medição de
espessura, aderência e de posição de ligas. Natureza de
filmes finos. Condensação. Nucleação e crescimento de
filmes finos. Propriedades mecânicas e elétricas. (3,0
créditos)
COT723 Superfícies e Interfaces – Estrutura das superfícies
e interfaces: terminologia, relaxação, reconstrução,
adsorção, estados eletrônicos. Métodos experimentais;
espectroscopia de elétrons Auger, análise de superfícies e
perfil de profundidade. Espectroscopia de foto-elétrons
(ESCA). Espectroscopia de massa de íons secundários
(SIMS). Retroespalhamento de íons (RBS). (3,0 créditos)
COT724 Difração de Raios X para Materiais – Produção
de Raios X. Origem do espectro contínuo e características
das propriedades dos raios X. Cristais: redes de Bravais,
simetria cristalina, Lei de Bragg, Lei de Moseley.
Intensidade coerente espalhada por elétrons, átomos e
cristal. Interpretação dos resultados obtidos com cristais
reais: largura de pico e tamanhos de partículas. Método de
Laue, Debye-Scherrer, espectrometria e difratometria.
Aulas práticas de Laue, Debye-Scherrer, difratometria.
Texturas cristalográficas: representação, figuras de pólo e
função de distribuição. (3,0 créditos)
COT725 Difusão em Sólidos – Equações de difusão;
problemas estacionários e não-estacionários. primeira e
segunda lei de Fick. Soluções matemáticas: D = constante,
camada fina, métodos de Grube e de Boltzman-Matano
Processos básicos: mecanismos atômicos, força matriz,
difusão e diagrama de fase, energia de ativação, coeficiente
de difusão. Efeitos especiais: efeito Kirkendall, equações de
Darken, segregação. (3,0 créditos)
COT726 Recobrimentos Metalúrgicos – Técnicas de
deposição de recobrimentos: via líquida, a vapor e por
aspersão. Noções de tratamentos de superfícies:
endurecimento, carburização, nitretação e implantação
iônica. Propriedades mecânicas e tribológicas de
recobrimentos: tensão interna, adesão, dureza e desgaste.
Caracterização de recobrimentos: análise de superfícies,
caracterização estrutural e microscopia. (3,0 créditos)
COT729
Ensaios
Não-Destrutivos
Avançados
–
Comparação com os ensaios destrutivos e classificação.
Etapas básicas na inspeção por ensaios não-destrutivos.
Confiabilidade e sensibilidade na detecção de defeitos.
Técnicas mais utilizadas na inspeção visual, líquidos
penetrantes, partículas magnéticas, radiografia industrial e
ultra-som, ensaios não-convencionais: correntes parasitas,
emissão acústica, radiografia por nêutrons e termografia.
Ensaios para detecção de vazamentos. Ensaios não
destrutivos qualitativos e quantitativos. Identificação e
dimensionamento de defeitos por ultra-som. Aplicações na
inspeção de juntas soldadas. (3,0 créditos)
COT730 Metalurgia Física Avançada I – Teoria geral
aprofundada dos processos de nucleação e heterogênea.
Interfaces: tipos (coerente, semicoerente e incoerente),
energia, estabilidade e aspectos termodinâmicos.
Crescimento: movimentação das interfaces e leis da
cinética. Solidificação: regra das fases de Gibbs, tipos de
nucleação, inoculantes, caso de metais puros e de ligas,
redistribuição do soluto no caso de ligas, solidificação em
equilíbrio e em não-equilíbrio, aspectos cinéticos, fluxo de
metal. Estruturas de Solidificação: Metais puros, ligas
monofásicas e polifásicas, eutéticas, controle do tamanho
do grão. Sistema Ferro-Carbono, endurecimento por
precipitação. Transformações difusionais e transformações
adifusionais (3,0 créditos)
COT731
Metalurgia
Física
de
Tratamentos
Termomecânicos I – Elementos de Termodinâmica:
Termodinâmica das soluções sólidas; Energia livre
associada a interfaces e defeitos; Termodinâmica estatística.
Elementos de Difusão: Difusão de intersticiais e
substitucionais; Meios de alta difusividade; Coeficientes de
difusão. Transformações Difusionais: Cinéticas de
nucleação e de crescimento; Decomposição espinoidal;
Princípio da aditividade. (3,0 créditos)
COT732 Metalurgia Física Avançada II – Nucleação e
Crescimento no Estado Sólido: Aspectos fenomenológicos,
termodinâmicos, morfológicos e cinéticos, tipos de
interface precipitado/matriz, planos de hábito, zonas
Guinier-Preston, precipitação estável e meta-estável,
precipitação contínua e descontínua, envelhecimento
estático e dinâmico. Recuperação e recristalização:
Aspectos fenomenológicos e termodinâmicos, mecanismos
e cinética, controle da recristalização, recristalização
secundária e crescimento de grão, recuperação e
recristalização dinâmicas. Transformação de fase:
transformações difusionais, massivas civis e militares,
transformações no aço (ferrita idiomorfa, alotriomorfa e de
WIDMANSTAETTEN), bainitas superior e inferior,
bainitas granulares, martensitas deslizadas e modadas. (3,0
créditos)
COT733 Laboratório de Tratamentos Termomecânicos –
Práticas de laboratório visando a observar relações entre
condições de processamento Z e microestruturas
resultantes. Evolução de temperatura durante a laminação.
Medida de cargas. Propriedades mecânicas dos produtos.
Aplicação dos produtos. Aplicação de modelos de
previsação de micro-estruturas, propriedades e esforços.
(3,0 créditos)
COT734 Corrosão – Fundamentos termodinâmicos.
Classificação de corrosão. Oxidação química. Fundamentos
eletroquímicos. Corrosão eletroquímica. Equação de
Nernst. Polarização. Sobretensão - lei de Tafel. Passivação.
Diagramas de Pourbaix. Mecanismos de corrosão
localizada e corrosão sob tensão. Mecanismo da corrosão
intergranular. (3,0 créditos)
COT735 Estudo de Corrosão em Laboratório –
Convenções usadas em eletroquímica, medidas de potencial
de eletrodo, pares galvânicos, aeração diferencial, curvas de
polarização, passivação em ambientes ácidos oxidantes,
proteção catódica, corrosão localizada, eletrodo rotativo.
(2,0 créditos)
COT736 Técnicas de Controle e Estudos de Corrosão –
Formas de corrosão; corrosão generalizada; corrosão
localizada; corrosão atmosférica; corrosão por imersão
total; corrosão pelos solos - técnicas de controle: tintas,
inibidores, proteção catódica; corrosão por pites; corrosão
por frestas; corrosão sob esforços mecânicos - técnicas de
controle: materiais. Projetos adequados, medidas
eletroquímicas no laboratório e no campo.
COT737 Tópicos Especiais em Corrosão – (3,0 créditos).
COT738 Técnicas Eletroquímicas Aplicadas à Corrosão –
Revisão das técnicas eletroquímicas estacionárias;
caracterização das técnicas não-estacionárias, técnicas de
pulso, duplo pulso galvanostático, voltametria, impedância
eletroquímica e eletrohidro-dinâmica. Casos práticos da
literatura. (3,0 créditos)
COT739 Corrosão Associada a Esforços Mecânicos –
Fatores metalúrgicos e mecânicos na corrosão. Corrosão
sob tensão: intergranular e transgranular. Corrosão sob
fadiga. Fragilização sob hidrogênio. Corrosão com erosão,
cavitação. Corrosão sob atrito. Fragilização por metal
líquido. 3,0 créditos.
COT740 Metalurgia Mecânica – Plasticidade de
monocristais e policristais; encruamento e recuperação.
Envelhecimento.
Endurecimento
por
precipitação;
instabilidade plástica. Efeitos de temperatura e taxa de
deformação. Relaxação de tensões. (3,0 créditos)
COT741 Princípios de Deformação Plástica – Revisão
sobre a Cristalografia dos metais. A natureza cristalográfica
da deformação plástica. Estudo dos defeitos lineares
(discordâncias), responsáveis pela deformação plástica;
deslizamento cristalino e escoamento plástico; observação
experimental; cinética e dinâmica; propriedades elásticas;
multiplicação e interação; participação nos sistemas
cristalinos. Fundamentos da participação da macla e
transformação de fase na deformação plástica. (3,0 créditos)
COT743 Propriedades Mecânicas a Altas Temperaturas –
Mecanismos de fluência, mapas de deformação e fratura;
métodos de ensaio e análise; projetos em fluência;
acumulação de dano; vida residual. 3,0 créditos.
COT744 Fratura de Materiais – Micromecanismos de
fratura monotônica. Diagrama de análise da fratura.
Fratomecânica elastoplástica: os conceitos de COD, integral
J e curvas. R: suas determinações experimentais; influência
das variáveis dos materiais e externas; exemplos de
aplicação. Crescimento de trincas subcrítico: fratomecânica
aplicada à fadiga; as curvas da/dN versus DK,
micromecanismos de propagação de trincas nos três
estágios dessas curvas. Fadiga-corrosão, exemplos de
aplicação. Corrosão sob tensão: o conceito de KISCC; a sua
determinação experimental. 3,0 créditos
COT747 Tópicos Especiais em Metalurgia Mecânica – (3,0
créditos).
COT 748 Mecânica dos Metais – Tensor de tensões:
conceitos, notação, transformação de coordenadas. Estados
de tensão, tensões principais, invariantes, tensão desvio.
Círculo de Mohr. Tensor de deformação: deformação em
um ponto. Relações elásticas tensão-deformação, energia
de deformação. Elementos de teoria de plasticidade:
critérios de escoamento, relações tensão-deformação no
regime plástico. (3,0 créditos)
COT749 Propriedades e Microestrutura de Aços –
Relações microestrutura - propriedades mecânicas. Aços
baixo carbono: conformabilidade. Aços de alta-resistência e
baixa liga: mecanismos de endurecimento. Aços médio
carbono ferrítico-perlíticos.
Aços bainíticos e aços
inoxidáveis. (3,0 créditos)
COT751 Fenômenos de Transporte – Princípios de
transporte de massa, calor e quantidade de movimento.
Escoamento laminar e turbulento. Teoria da camada limite.
Transferência de calor por condução: problemas em
regimes permanente e transiente. Separação de variáveis.
Condução de calor por convecção e radiação. Transferência
de massa: equações de reação-difusão. (3,0 créditos)
COT752 Métodos Matemáticos para a Engenharia
Metalúrgica – Transformações lineares: teoria geral das
equações diferenciais lineares; transformada de Laplace;
espaços euclideanos e a convergência neste espaço. Série de
Fourier. Problemas de contorno para equações diferenciais
ordinárias e parciais. Autovalores e autovetores: equação da
onda e do calor. Equação de Laplace; alguns problemas de
contorno envolvendo as funções de Bessel. (3,0 créditos)
COT755 Problemas Ambientais no Processamento de
Materiais – Poluição de solos por rejeitos de mineração;
recuperação de rejeitos de mineração, possibilidades e
soluções. Drenagens ácidas. Problemas ambientais na
indústria metalúrgica. Estudos de casos: poluição na
indústria siderúrgica e do alumínio; poluição em processos
hidrometalúrgicos: ouro, cobre e zinco. Poluição pelo
mercúrio e outros metais pesados. Poluição nas indústrias
de galvanoplastia. Processos atuais para o tratamento de
efluentes líquidos e gasosos, nas diversas etapas dos
processos de fabricação dos metais e reciclagem de
produtos, ao final da sua vida útil. Processo eletrolíticos, de
sorção por biomassa e outros. Processos atuais para o
tratamento de rejeitos e efluentes nos processos de
fabricação de polímeros. Reciclagem e/ou reutilização de
polímeros ao final da sua vida útil; descarte. (3,0 créditos)
COT756 Métodos Numéricos em Engenharia Metalúrgica –
Introdução aos Métodos Numéricos. O método das
diferenças finitas: diferenças progressiva, regressiva e
central; estabilidade, consistência e convergência;
problemas bidimensionais: problemas transientes tipo
difusão: critério de Courant, esquemas explícito e implícito.
Método dos resíduos ponderados: colocação, colocação por
subdomínios, Galerkin, mínimos quadrados. Método dos
elementos finitos: formulação fraca, funções de
interpolação, discretização em uma e duas dimensões.
Implementação Computacional em uma dimensão. (3,0
créditos)
COT757 Métodos Matemáticos em Engenharia dos
Materiais – Sistemas e equações diferenciais lineares
ordinárias com coeficiente constantes: Autovalores
distintos, reais e complexos. Exponencial de operadores.
Autovalores repetidos. Sistemas lineares e forma canônica
de operadores. Sistemas de equações diferenciais nãolineares ordinárias. Espaço de fases, pontos fixos,
estabilidade linear dos pontos fixos. Trajetórias no espaço
de fases. Transformada de Laplace. Solução de equações
diferenciais ordinárias utilizando as técnicas da
transformada de laplace.
COT758 Fundamentos da Biologia Óssea – Analisar
aspectos atuais da biologia do tecido ósseo, no sentido de
propiciar ao aluno uma base para o entendimento de como
ocorre a regeneração óssea espontânea e/ou induzida.
Apresentar algumas ferramentas atuais para o estudo dos
fenômenos celulares e moleculares envolvidos na
osteogênese, em particular metodologias in vitro e in vivo.
Organização histológica do osso. Matriz óssea: organização
molecular. Biologia molecular e celular das células ósseas.
Acoplamento funcional osteoblasto-osteoclasto. Fatores de
crescimento ósseo: as “BMPs”. Biologia molecular da
ossificação endocondral e intramembranosa. Biologia da
reparação e regeneração óssea. Bases biológicas da
regeneração óssea induzida e guiada. Bases biológicas dos
enxertos ósseos modelos in vivo. Fundamentos de
Bioengenharia. (3,0 créditos)
COT759 Comportamento Mecânico de Materiais NãoMetálicos – Estados de Tensões e Deformação: Estruturas
carregadas axialmente, estruturas carregadas sob torção,
estruturas carregadas em flexão (teoria de vigas), estados de
tensões e deformação bidimensional, circulo de mohr em
tensão e deformação, concentradores de tensão, critérios de
deformação plástica; Comportamento Mecânico de
Polímeros: Viscoelasticidade, modelos de viscoelasticidade
linear, mecânica da fratura aplicada aos materiais
poliméricos, introdução a ensaios de impacto;
Comportamento Mecânico de Cerâmicos: Origem da
fragilidade nos materiais cerâmicos, influência da
porosidade nas propriedades mecânicas, teoria de weibull,
avaliação mecânica de materiais cerâmicos. (3,0 créditos)
COT760 Processamento Mineral – A necessidade do
processamento de minérios para aplicações nas indústrias
metalúrgica e cerâmica. Análise das operações unitárias de
cominuição (britagem, moagem e micronização),
peneiramento, classificação, espessamento e filtração.
Métodos físicos de concentração mineral: gravimétricos,
magnéticos e eletrostáticos. Análise das operações unitárias
sob o enfoque dos mecanismos e da modelagem
matemática. (3,0 créditos)
COT761 Processos Físico-Químicos em Tratamentos de
Minérios – Influência de aditivos químicos na moagem de
minérios. Fundamentos da flotação. Equilíbrio químico das
soluções de coletores usualmente utilizados na flotação.
Interface mineral-solução. Propriedades elétricas e
potencial zeta. Termodinâmica das superfícies, adsorção de
reagentes e hidrofobiedade. Flotação de sulfetos e minerais
não metálicos. Aspectos teóricos da floculação seletiva.
Disposição de rejeitos e preservação no meio ambiente. (3,0
créditos)
COT763 Tópicos Especiais em Metalurgia Extrativa – (3,0
créditos).
COT764 Fundamentos de Metalurgia Mecânica – Revisão
dos princípios da solidificação mecânica em metais, estados
de tensão e deformação; teoria e técnicas experimentais,
representação gráfica e métodos de análise dos ensaios.
Dureza, tração, compressão, torção, flexão, ensaio multiaxial. Influência da temperatura e da taxa de deformação.
Ensaios de fluência e ensaios dinâmicos. Ensaios
associados à ruptura: impacto, fadiga: fratura; análises
estatísticas dos resultados dos ensaios. Padronização dos
ensaios mecânicos; a norma brasileira ABNT e principais
normas estrangeiras. (3,0 créditos)
COT765
Metalurgia
Física
dos
Tratamentos
Termomecânicos II – Crescimento de grão austenítico e
dissolução de precipitados no reaquecimento. Evolução da
estrutura austenítica ao longo do ciclo de deformação a
quente. Produtos de transformação da austenita. Reações de
precipitação após laminação. Aspectos tecnológicos de
tratamentos termomecânicos. (3,0 créditos)
COT766 Fenômenos Químicos de Interface – Interfaces arlíquido e líquido-líquido. Adsorção de moléculas
tensioativas. Espumas. Micro e macro-emulsões.
Retardamento de evaporação por filmes moleculares.
Filmes de Langmuir Blodgett. Interfaces sólido-gás, sólidolíquido e sólido-sólido. Propriedades das suspensões
coloidais. Ângulo de contato e espalhamento de líquidos.
Molhabilidade, lubrificação, adesiridade, flotação. (3,0
créditos)
COT767 Inspeção, Manutenção e Reparo – Inspeção Não
Destrutiva Convencional (líquidos penetrantes, partículas
magnéticas, radiografia, ultra-som e correntes parasitas).
Aplicação específica em estruturas submarinas. Inspeção
específica de estruturas submarinas por meio de
mergulhadores e de ROV'S (Robôs submarinos). Soldagem:
processos convencionais (eletrodos revestidos, arco
submerso, TIG, MIG, e MAG), soldagem submarina,
soldagem de reparo. Soldagem e comportamento dos
materiais quando submetidos à soldagem. A proteção contra
a corrosão: revestimentos metálicos e orgânicos, inibidores
e pinturas a proteção catódica. (3,0 créditos)
COT770 Hidrometalurgia – Introdução. Ácidos e bases
fortes. Precipitação e produtos de solubilidade. Eletrólitos
fracos. Diagramas log C-pH. Ácidos e bases polipróticos.
Formação de complexos. Lixiviação: técnicas e agentes
lixiviantes. Tratamentos de minérios não-lixiviáveis:
ustulação, emprego de bactérias, etc. Técnicas de
separação, purificação e concentração: espessamento,
filtração, troca iônica, extração por solvente, precipitação
seletiva, evaporação e cromatografia. Eletroquímica:
cementação e precipitação de metais com H2: eletrorrefino
e eletrorrecuperação. Cinética de reações heterogêneas. (3,0
créditos)
COT772 Processos Eletrolíticos – Eletroquímica iônica:
interações em soluções eletrolíticas, interação íon-solvente,
estrutura do solvente, modelos de água e das soluções
aquosas diluídas, interações íon-íon; soluções concentradas.
Transporte iônico, condutância elétrica, mobilidade iônica e
difusão em soluções eletrolíticas. Meio não aquoso, sais
fundidos e eletrólitos sólidos. Potenciais de eletrodos em
equilíbrio. Diagramas de potêncial pH. Efeito químico da
corrente elétrica; polarização; sobretensão. Separações
eletrolíticas, condições experimentais. Reações eletródicas
de interesse especial: eletrodeposição de metais,
eletrorrefino e eletrorrecuperação; dissolução eletroquímica
e passividade dos metais; geração eletroquímica de energia
elétrica e geração de hidrogênio. Pilhas galvânicas e
voltaicas a alta temperatura. (3,0 créditos)
COT773 Pirometalurgia I – Pré-tratamento de concentrados
de minérios de ferro, sinterização e pelotização. Redução
de minério em alto forno e processos de redução direta.
Fabricação de aço. Conversores a oxigênio e fornos
elétricos; controle de composição, lingotamento de aço. (3,0
créditos)
COT774 Pirometalurgia II – Processos aplicados à extração
de metais não-ferrosos; ustulação, fusão e mate, redução
direta e metalotérmica, cloração, destilação. Processos
pirometalúrgicos de refino. São abordados os metais nãoferrosos mais importantes: cobre, zinco, chumbo, estanho,
níquel, titânio, mag-nésio e outros. (3,0 créditos)
COT776 Tópicos Especiais em Análise Instrumental – (3,0
créditos)
COT780 Metalurgia Física da Soldagem I – Os ciclos
térmicos e sua influência na microestrutura das soldas.
Solidificação do cordão.
Diluição de eletrodos.
Dimensionamento de juntas soldadas. Distorção e tensões
residuais. Problemas e defeitos em soldas. Soldabilidade
dos aços estruturais, de média e alta resistência,
beneficiados e criogênicos. (3,0 créditos)
COT781 Metalurgia Física da Soldagem II – Aços
inoxidáveis; metalurgia física, soldagem, problemas
(sensitização, trincas a quente em aços austeníticos). Aços
resistentes ao calor. Soldagem do alumínio e suas ligas.
Soldagem do cobre e suas ligas. Soldagem do níquel e suas
ligas. Titânio e zircônio. (3,0 créditos)
COT782 Tópicos Especiais em Soldagem – (3,0 créditos).
COT784 Fratura de Juntas Soldadas – Ensaios mecânicos
de caracterização: aplicação dos ensaios de impacto,
aplicação dos diagramas FAD, RAD, exemplos práticos.
Fratomecânica linear elástica: aplicação de análise pericial
de juntas soldadas, aplicação em projeto de estruturas,
aplicação no estabelecimento de critérios de aceitação de
defeitos de soldas, exemplos práticos KIC e KID na fratura
de pontes, vasos de pressão etc. Fratomecânica
elastoplástica: curvas de projeto para a análise dos
conceitos de COD, critérios de aceitação de defeitos a partir
dos conceitos de COD, exemplos práticos de fratura de
estruturas de vasos de pressão. Normalização em
fratomecânica: revisão das normas de projeto que
incorporam a fratomecânica, código ASME. Fratomecânica
em fadiga: crescimento de defeitos em peças carregadas
ciclicamente, vida de juntas soldadas, aplicação em
estruturas e pontes. Fadiga de juntas soldadas: normas de
projeto existentes, geometria de junta BS 153, influência de
geometria da junta. (3,0 créditos)
COT785 Processos de Soldagem – Introdução e
classificação de processos. Física da soldagem; fontes de
energia, física do arco elétrico, transferência de calor no
arco, transferência de metal através do arco, propriedades
físicas. TIG: definição, teorias, eletrodos, gases de proteção,
equipamentos, aplicações. TIG por pontos e pulsado. Arco
plasma: introdução, bicos aplicações, corte arco plasma.
MIG, definição, características do arco, tipos de fonte de
energia, transferência de metal, gases de proteção. Processo
arco manual com eletrodo revestido: histórico,
características, fontes de energia, eletrodos, função,
classificação quanto ao revestimento, transferência de
metal, gases de depósito, escolha.
Arco submerso:
introdução, equipamentos, materiais, variações do processo.
Eletroescória e eletrogás: histórico, princípios e
características da operação, equipamentos, materiais de
consumo, variáveis, efeito das variáveis. Resistência
elétrica; processos no estado sólido. Oxiacetileno e corte.
Processos recentes de soldagem. (3,0 créditos)
COT789 Seleção de Materiais para Sistemas Submarinos –
A filosofia da seleção de materiais: fundamentos básicos,
fatores que afetam a seleção, metodologia. Comportamento
mecânico dos materiais, fundamentos e caracterização:
tração, impacto, tenacidade à fratura e fadiga. Ligas
ferrosas (características, especificação e seleção): aços
estruturais, resistentes à corrosão, fundidos e forjados e de
alta
resistência
mecânica.
Ligas
não
ferrosas
(características, especificação e seleção): ligas de níquel,
cobre e titânio. Materiais não-metálicos: elastômeros,
polímeros, materiais compósitos, materiais cerâmicos. (3,0
créditos)
COT791 Planejamento de Experimentos – Introdução;
métodos estatísticos, vantagens do uso do planejamento
estatístico. Generalidades sobre o uso de blocos aleatórios e
quadrados latinos, unidades experimentais réplicas,
aleatoriedades, blocos, quadrados latinos. Planejamento por
blocos incompletos: projeto, análise, usos. Experimentos
fatoriais, fatores em dois níveis, fatores em mais de dois
níveis, fracionalização, análise de variância, casos típicos,
projeto de pesquisa e análise dos dados. (3,0 créditos)
COT795 – Princípio dos Materiais Poliméricos Introdução aos materiais poliméricos (definições básicas,
classificações,
configuração,
conformação,
massa
molecular);
Reações
de
polimerização
(adição,
condensação, copolimerização); reologia (viscosidade,
efeito da temperatura, pressão e massa molecular;
viscoelasticidade);
Estrutura
(cristalinidade
e
amorficidade); Transições em polímeros (fusão e
cristalização,
transição
vidro-borracha);
Polímeros
especiais. (3,0 créditos)
COT796 Teoria de Dielétricos – Introdução, generalidades,
o campo elétrico macroscópico, definições, revisão de
eletrostática, a situação não estacionária, polarização em
escala microscópica, permissividade relativa em regime
estacionário: polarização e permissividade relativa em
regime senoidal, rigidez dielétrica e mecanismo de colapso;
comportamento dielétrico dos gases. (3,0 créditos)
COT797 Avaliação e Degradação de Dielétricos –
Requisitos básicos do isolamento elétrico nos principais
tipos de equipamentos e cabos; terminologia usada para
definir as propriedades iniciais dielétricas da estrutura e os
efeitos de aditivos e contaminação. Processos básicos de
colapso em gases, líquidos e sólidos, condições que geram
descargas parciais e a degradação causada por estas
descargas. Medição de perdas dielétricas e rigidez dielétrica
no laboratório, técnicas de detecção de descargas parciais,
práticas de laboratório, detecção de descargas parciais em
cabos de potência, capacitores e transformadores.
Problemas que ocorrem em geradores. O mecanismo de
trilhamento e de descargas resultantes de contaminação
superficial; interpretação dos ensaios de resistência do
trilhamento, sua execução no laboratório; degradação por
intemperismo e envelhecimento térmico. (3,0 créditos)
COT798 Propriedades dos Materiais Poliméricos Viscoelasticidade Linear (Princípios de viscoelasticidade
Linear, modelos mecânicos de viscoelasticidade, princípio
de superposição de Boltzmann, dependência com
freqüência, superposição tempo-temperatura “equação
WLF”); Elasticidade da Borracha: Termodinâmica da
deformação; transições e relaxações em polímeros;
Comportamento Mecânico: Avaliação dos parâmetros que
influenciam o comportamento mecânico, limite de
escoamento em polímeros, comportamento tensãodeformação de polímeros: termofixos, termoplásticos,
semicristalinos; critérios de escoamento plástico,
mecanismos de deformação, interpretação molecular de
escoamento e estiramento a frio, fadiga, fratura, estrutura e
formação de “crazes” e bandas de cisalhamento, parâmetros
que influenciam o comportamento mecânico dos polímeros
(estrutura química, cristalinidade, massa molecular,
plastificante, água e monômero residual, taxa de
deformação, temperatura), Processamento: Moldagem,
extrusão, sopro, injeção
COT799 Materiais Compósitos – Fibras. Materiais das
Matrizes. Interfaces. Compósitos de matrizes: poliméricos,
metálicas, cerâmicas. Compósitos de fibra de carbono.
Micromecânica dos compósitos. Resistência mecânica,
fratura e fadiga dos materiais compósitos. 3,0 créditos.
COT800 Seminário de Doutorado – Trabalho individual
supervisionado pelo orientador com o objetivo de elaborar
uma proposta de tese. (Zero créditos).
COT801 Tópicos Especiais em Engenharia Metalúrgica –
(3,0 créditos).
COT802 Tópicos Especiais em Engenharia de Materiais –
(3,0 créditos).
COT803 - Biomateriais – Biomateriais metálicos e
cerâmicos. Materiais para implantes. Modificação da
superfície. Recobrimentos bioativos. Técnicas de
caracterização de superfícies. Fisiologia do osso. Interação
osso-implante. Avaliação do desempenho biológico. (3,0
créditos)
COT805 Problemas Especiais em Engenharia Metalúrgica
– Problemas individuais, geralmente propostos pelos
orientadores acadêmicos, podendo compreender projeto,
estudos teóricos, pesquisas bibliográficas específicas e
incluindo um relatório sobre o trabalho (problema)
proposto. (3,0 créditos)
COT808 Pesquisa para Tese de Doutorado – Trabalho
individual de pesquisa, supervisionado pelo orientador de
tese, com o objetivo de elaborar uma tese de doutorado.
(Zero créditos)
COT814 Tópicos Especiais em Processamento Cerâmico –
(3,0 créditos).
COT815 Tópicos Especiais em Cerâmicas Estruturais –
(3,0 créditos)
COT816 Tópicos Especiais em Biocerâmicas – (3,0
créditos).
COT817 Problemas Especiais em Cerâmicas Avançadas –
Problemas individuais em cerâmicas avançadas, geralmente
propostos pelos orientadores acadêmicos, podendo
compreender projeto, estudos teóricos, pesquisas
bibliográficas específicas e incluindo um relatório sobre o
trabalho proposto. (3,0 créditos)
COT818 Tópicos Especiais em Cerâmicas Funcionais –
(3,0 créditos).
COT824 Microscopia de Materiais – Introdução: princípios
de ótica geométrica e física. Microscopia: aumento,
resolução, contraste, formação de imagem; aberrações,
microscopia ótica; iluminação, objetivas e oculares;
micrografia,
técnicas
avançadas;
intensificação;
polarização. Microscopia e eletrônica de transmissão ótica
eletrônica; formação da imagem; teoria elementar do
contraste em lâminas delgadas; discordâncias e defeito de
empilhamento; linhas de Kibuchi; difração de elétrons.
Microscopia eletrônica de varredura; ótica eletrônica,
interação feixe-amostra; formação de imagem; mecanismos
de contraste. Microscopia de emissão, introdução à
microscopia quantitativa. (3,0 créditos)
COT826 Microscopia de Força Atômica e Técnicas
Correlatas – Fenômenos de superfície; densidade de
estados eletrônicos locais; teoria de tunelamento entre dois
eletrodos; dispositivos piezoelétricos; microscopia de
tunelamento de varredura; microscopia de tunelamento de
varredura em ambiente eletroquímico; força de van der
Waals, e de repulsão de Pauli; microscopia de força
atômica; forças elétricas e magnéticas; microscopia de força
elétrica e microscopia de força magnética; outras
microscopias de varredura de campo próximo. (3,0
créditos)
COT830 Tópicos Avançados em Metalurgia Física –
Assuntos variáveis de acordo com desenvolvimentos
recentes e interesse dos participantes do curso. Assuntos
típicos são: solidificação, aços especiais, teoria das ligas e
diagramas de fase. (3,0 créditos)
COT831 Ferrugens Protetoras – Corrosão atmosférica.
Critérios de escolha de aço. Classificação de atmosferas.
Aços patináveis. Diagramas E-pH aplicados ao caso de
atmosferas poluídas em SO2.Trabalhos de Okada Misawa
et al. Aspectos morfológicos de camadas protetoras,
influência da temperatura de secagem. Influência dos
elementos da liga. Importância de magnetita como produto
de corrosão. Métodos de pré-patinagem. Método
eletroforético. (3,0 créditos)
COT832 Cinética Eletroquímica e Eletrocatálise – Teoria
da dupla camada elétrica.
Efeitos eletrocapilares e
eletrocinéticos, potencial de Galvani de um eletrodo,
capacidade de dupla camada elétrica, estrutura da dupla
camada elétrica.
Princípios básicos da cinética dos
processos de eletrodo, reação de transferência de carga,
velocidade e reação, polarização de um eletrodo. Conceito
de sobretensão. Dependência da temperatura em relação à
velocidade de transferência e à tensão; fator de simetria.
Processos de transporte; difusão e migração; papel do
transporte de massa nos processos de eletrodo; eletrodo de
disco rotatório. Fundamentos da eletro-catálise. Estudo de
alguns sistemas práticos: conversão eletroquímica de
energia, eletrodo de hidrogênio, eletrodo de oxigênio,
deposição e dissolução eletroquímica de metais, formação
anódica de película; processos de eletrodo em sais fundidos
e em interfaces de semicondutores. (3,0 créditos)
COT834 Tópicos Especiais em Corrosão – (3,0 créditos)
COT835 Problemas Especiais em Corrosão – Problemas
individuais propostos por pesquisadores ou orientadores da
tese. (3,0 créditos)
COT836 Diagramas de Equilíbrio a Altas Temperaturas –
Princípios termodinâmicos, equação de Vant’Hoff.,
diagramas de Ellingham, diagramas de Pourbaix a altas
temperaturas, simulação computacional e estudos de casos.
(3,0 créditos)
COT838 Impedância Eletroquímica – Definição e
apresentação dos conceitos gerais da impedância. Métodos
de cálculo e hipóteses principais. Aplicação da impedância
na dissolução dos metais, materiais recobertos e estruturas
porosas. (3,0 créditos)
COT840 Tópicos Avançados em Metalurgia Mecânica –
Assuntos variáveis de acordo com desenvolvimentos
recentes e interesses dos participantes inscritos. (3,0
créditos)
COT841 Problemas Especiais em Metalurgia Mecânica –
Problemas individuais propostos por pesquisadores ou
orientadores da tese. (3,0 créditos)
COT842 Problemas Especiais em Fratura – Problemas
individuais, geralmente propostos pelos orientadores
acadêmicos, podendo compreender projeto, estudos
teóricos, pesquisas bibliográficas específicas. (3,0 créditos)
COT843 Tópicos Avançados em Fratura – Assuntos
variáveis de acordo com desenvolvimentos recentes e com
as necessidades das linhas de pesquisa em andamento. (3,0
créditos)
COT844 Mecânica da Fratura Elastoplástica – Breve
revisão sobre a mecânica da fratura linear elástica. O
conceito de mecânica da fratura elastoplástica. O método de
abertura crítica de trinca (COD); fundamentos teóricos,
métodos de teste; aplicações em projeto; crítica ao método.
O método da integral J; fundamentos teóricos; métodos de
teste, aplicações em projeto; crítica ao método. A relação
entre OD e J. O problema do crescimento estável de trincas
e da instabilidade. O método das curvas de resistência ao
crescimento da trinca (curvas R); fundamentos teóricos;
métodos de teste; aplicação em projeto, críticas ao método.
(3,0 créditos)
COT845 Tópicos Avançados em Conformação Mecânica –
Curvas limite de conformação: teoria e testes.
Características materiais que influenciam na curva limite de
conformação - CLC. Influências do encruamento e da
textura cristalográfica. (3,0 créditos)
COT847 Técnicas Numéricas Aplicadas a Impedância
Eletro-Hidrodinâmica – Introdução aos métodos
numéricos. Métodos de diferença finita. Resolução da
equação de difusão para o eletrodo rotatório. Impedância de
difusão. Resolução das equações de transporte na forma
transiente. Resolução dos modelos da impedância eletrohidrodinâmica. (3,0 créditos)
COT850 Cinética das Reações Sólido-Gás – Introdução.
Caracterização dos sistemas heterogêneos; revisão de
geometria da superfície interfacial; as três equações
fundamentais de Jander, Crank e Valensi. Sistemas de
reação de uma partícula isolada; sistemas de leito compacto
e de leito fluidizado. Aplicação dos processos de
fluidização, redução de óxidos de ferro. Oxidação de
sulfetos; coloração. Seminários individuais. (3,0 créditos)
COT854 Análise de Imagens em Materiais – Aquisição e
armazenamento das imagens (microscópio ótico e
microscópio eletrônico de varredura, MEV). Acrescimento
do contraste: normalização, matrizes de convolução,
extração do gradiente, adelgaçamento e operações
aritméticas. Tratamento especial: transformação de Fourier
e visão tridimensional. Segmentação: limiar, multifase,
Canny, Marr, Valleys, Haralick. Tratamento binário:
erosão, dilatação, operações morfológicas e booleanas.
Medidas: identificação, parâmetros, armazenamento da
informação. Resolução de alguns problemas em ciência dos
materiais: tamanho de grão, compósitos, estrias de fatiga,
rugosidade. Arquitetura e uso prático do IBAS 2000. (3,0
créditos)
COT860 Tópicos Avançados em Tratamento de Minérios –
Projeto, análise e otimização das operações unitárias de
tratamento de minérios. Modelos matemáticos e simulação
das operações de cominuição, classificação e concentração.
(3,0 créditos)
COT870 Tópicos Avançados em Hidrometalurgia – Estudo
de tópicos selecionados em hidrometalurgia, tais como:
formação de complexos, troca iônica; extração por solvente.
Cinética de lixiviação. Cementação e eletrólise. Exposição
de novidades na literatura. Análise de viabilidade
econômica de projetos hidrometalúrgicos. Poluição de água.
(3,0 créditos)
COT871 Tópicos Avançados em Metalurgia Extrativa –
Assuntos variáveis dependendo do desenvolvimento das
pesquisas e do interesse dos participantes inscritos. (3,0
créditos)
COT880 Economia dos Novos Materiais e Tecnologias
Correlatas - Novos materiais versus materiais tradicionais.
O domínio microscópico da matéria e suas conseqüências.
Materiais “de função” e novas tecnologias. Materiais “de
estrutura” e novos processos.
Uma conceituação
econômica dos materiais. Situação dos metais e ligas
metálicas no universo dos materiais.
Materiais de
Estrutura: conceitos de variedade, complexidade e
integração. Variedade “intermateriais”; o conceito de
hiperescolha (“overchoice”). Variedade “intramateriais”;
caso dos compósitos. Complementaridade de materiais;
variedade e complementaridade. As três grandes áreas
industriais de aplicação: transportes, embalagens e
construção civil. Critérios de escolha dos materiais:
técnicos, tecnológicos, comerciais. Materiais de função:
definição, usos, limitações físicas e tecnológicas. Materiais
de função e informação: silício, arsenieto de gálio. Os
elementos de terras raras: usos, potencial de aplicação.
Materiais e energia: catalisadores, cerâmicos para motores.
Desenvolvimento de materiais metálicos: Estudo de casos;
ligas de alumínio e de titânio; materiais magnéticos;
materiais para revestimentos. (3,0 créditos)
COT885 Tópicos Avançados em Tecnologia da Soldagem –
Reação metal-escória: princípios básicos, influência dos
elementos de liga e do tipo de escória sobre a
microestrutura do cordão. Zona termicamente afetada;
tenacidade e micro-estrutura em aços baixa liga e
temperados e revenidos. Aços inoxidáveis e ligas especiais;
soldabilidade, defeitos e metalurgia física. (3,0 créditos)
COT886
Materiais
Compósitos
Avançados
–
Micromecânica dos compósitos avançados. Fases dispersas
e matrizes. Ligação da fase dispersa à matriz. Fabricação de
compósitos avançados. Propriedades mecânicas de tração,
resistência à fratura e à fadiga. Resistência ao impacto.
Aplicações dos compósitos avançados. (3,0 créditos)