tetraedro de ciência e engenharia de materiais
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Tetraedro de Ciência e Engenharia de Materiais
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Ciência e Engenharia de Materiais
Materials Science and Engineering Composition means the chemical make-up of a material. Structure means a description of the arrangements of atoms or ions in a
material. Synthesis is the process by which materials are made from naturally
occurring or other chemicals + Processing means different ways for shaping materials into useful components or changing their properties.
Composition
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Tetraedro de Ciência e Engenharia de Materiais
A partir de uma nova necessidade ou concepção em termos de materiais, qual é a melhor opção?
Desenvolver novos materiais? Aperfeiçoar materiais já existentes?
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Tetraedro de Ciência e Engenharia de Materiais
Estudos de casos
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Fonte: Askeland
Desenvolvimento de açospara fabricação de chassis de automóveis
Aplicação do Tetraedro de Ciência e Engenharia de Metais
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Fonte: Sandim
Materiais policristalinos
Aplicação do Tetraedro de Ciência e Engenharia de Metais
Ortotetracaidecaedro: 24 vértices36 arestas14 faces
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Evolução dos aços
Aplicação do Tetraedro de Ciência e Engenharia de Metais
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Fonte: AskelandSupercondutores cerâmicos
Aplicação do Tetraedro de Ciência e Engenharia de Metais
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Fonte: WikipediaSupercondutividade (Hg, 1911)
Aplicação do Tetraedro de Ciência e Engenharia de Metais
Heike Kamerlingh Onnes1853-1926, Nobel de Física em 1913
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1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 20100
20
40
60
80
100
120
140
160
MgB2
Supercondutores cerâmicos(HTS Alta temperatura crítica)
Supercondutores metálicos(LTS Baixa temperatura crítica)
LN2
LH2
LHe
Tl-Ca-Ba-Cu-O
Bi-Ca-Sr-Cu-OY-Ba-Cu-O
La-Sr-Cu-O
La-Ba-Cu-O
Nb3GeNbAlGeNb3SnV3SiNbNNbONbPbHg
Tc (K)
ANO
Como Tc variou ao longo dos tempos...
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Fonte: Askeland
Aplicação do Tetraedro de Ciência e Engenharia de Metais
Polímeros semicondutores para uso em eletrônica
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Materiais e custo
Deve-se escolher um material tendo como critério apenas o “custo”?
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Materiais e custo
Lei da Oferta e da Procura (Demanda) Economia de Escala
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Materiais e custo
http://www.ttiinc.com/page/ME_Materials
Energia
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Materiais e custo
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Materiais e custo
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Materiais e custo
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Materiais e custo
http://www.ttiinc.com/page/ME_Materials
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Materiais e custo
http://www.engineeringtoolbox.com/piping-materials-cost-ratios-d_864.html
Materiais para tubulações
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Materiais e custo
Fonte: Ashby, M.F., Acta Metall. 37 (1989) 1273-1293.
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Materiais e custo
Qual é a melhor?
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Materiais e custo
www.propertiesofmatter.si.edu/images/L10/Bike
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Materiais e custo
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Materiais e custo
Custo é uma variável importante, mas não a única.
O conjunto de propriedades (derivado da microestrutura), bem como os custos de processamento dos materiais,
é que devem nortear a escolha.
Em Engenharia, deve-se buscar semprea melhor solução técnica ao menor custo!