Cincia e Tecnologia dos Materiais Eltricos

Aula 2

Prof. Clebes Andr da Silva

Captulo 1

PROPRIEDADES DOS MATERIAIS USADOS EM

ENGENHARIA

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1.4 Propriedades Fsicas

1.4.1 Massa Especfica

Onde,

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1.4 Propriedades Fsicas

1.4.2 Densidade Relao entre peso da substncia e peso de igual volume; Representa o n de vezes que uma substncia mais pesada que a

gua; Adimensional;

Massa especfica da gua = 1g/cm

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1.5 Propriedades Mecnicas

Medidas pelo comportamento dos materiais quando submetidos fora;

Determinadas pelas deformaes;

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1.5 Propriedades Mecnicas

1.5.1 Resistncia MecnicaMedida da oposio que um material oferece quando submetido a tenses de:

Trao Compresso Cisalhamento

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1.5 Propriedades Mecnicas

1.5.2 Elasticidade

a) Regio A-B : Deformao Elstica Ponto B: limite mximo de tenso que o material suporta sem

sofrer deformaes permanentes Limite Elstico;

Lei de Hooke

Para pequenas deformaes, a tenso proporcional deformao.

TraoMdulo de Young

Deformao

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1.5 Propriedades Mecnicas

1.5.2 Elasticidade

b) Regio B-E : Deformao Plstica Entre B-C: aumento da deformao sem aumento da tenso

Escoamento (contrao lateral); Entre C-E: ganho de resistncia do material Encruamento Entre D-E: reduo da rea de seco transversal imediatamente

antes da ruptura Estrico; Ponto D: Ruptura

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1.5 Propriedades Mecnicas

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1.5 Propriedades Mecnicas

1.5.3 Maleabilidade e Ductibilidade

Maleabilidade ou plasticidade: Capacidade do material de sofrer deformaes permanentes em determinadas

direes sem ruptura e com pouco gasto de energia.

Capacidade do material se reduzir em barras e chapas.

Ductibilidade: deformao plstica total at o ponto de ruptura.

Alongamento ou reduo na seo reta do corpo imediatamente antes da ruptura Estrico.

Capacidade do material ser reduzido a fios.

Exemplos:Argila boa maleabilidade, pequena ductibilidadeOuro mais ductil e malevel que o cobre ou o alumnio

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1.5 Propriedades Mecnicas

1.5.4 Dureza e Tenacidade

Dureza Resistncia do material penetrao ou de ser riscado;

EscalaBrinell de dureza (BNH): ndice de medida da dureza, calculado a partir da reade penetrao de uma bilha no material.

Tenacidade: Capacidade do material resistir a grandes tenses juntamente com grandes

deformaes, sem ruptura, ou ainda, a resistncia que os corpos opem ao choque.

Pode ser representada pela rea sob a curva tenso X deformao.

Exemplos: Vidro e diamante so duros e pouco tenases

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1.6 Propriedades Trmicas

1.6.1 Dilatao Trmica

TEMPERATURA AGITAO DAS PARTCULAS Capacidade do matria) em alterar suas dimenses fsicas, quando o mesmo

submetido a uma variao de temperatura. Dilatao sempre volumtrica;

Coeficiente de Dilatao pode ser:- Linear- Superficial- Volumtrico

Variao da temperatura12

1.6 Propriedades Trmicas

1.6.1 Dilatao TrmicaAplicaes: Estudo de linhas de transmisso Unio e juno de materiais diferentes

(bimetais);** Avaliao da dilatao diferencial (curvatura sofrida pelo material devido diferente dilatao entre os dois metais).

.

Coeficientes de dilatao de alguns materiais

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1.6 Propriedades Trmicas

1.6.1 Dilatao Trmica

Observaes1) Considere um buraco em um corpo slido.

Quando esse corpo slido se dilata o buraco aumenta como se tambm fosse um corpo slido.

2) A gua se contrai com a reduo da temperatura at 4 graus ( positivo) Abaixo de 4 graus a agua se dilata ( negativo) Massa especfica do gelo: 0,91

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1.6 Propriedades Trmicas

1.6.2 Condutividade Trmica Transferncia de energia trmica da maior temperatura para a menor

temperatura.

K: condutividade trmica do materialQ (cal): quantidade de calorA (3): real ( ): comprimento(): diferena de temperaturat(s): tempo

=

(/) : fluxo de calor ou corrente trmica

=.

. / : resistncia trmica da amostra = . relao similar Lei de Ohm da eletricidade (V=R.I)

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1.6 Propriedades Trmicas

1.6.2 Condutividade Trmica Quanto mais coesa a estrutura do material, melhor ser a conduo de

calor.

Aplicaes:- Bons condutores: dissipadores- Maus condutores: isolantes

A prpria condutividade trmica depende da temperatura naquele momento

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1.6 Propriedades Trmicas

1.6.3 Calor Especfico temperatura no mede a quantidade de energia trmica do corpo; Energia trmica de um corpo depende:

Temperatura; Massa; Tipo de material;

Calor Especfico (c): mede a capacidade de um corpo em absorver calor. Depende do material e no da massa;

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1.6 Propriedades Trmicas

1.6.3 Calor Especfico Calor especfico baixo: aquece fcil Calor especfico alto: difcil de aquecer

valores mdios do calor especfico de alguns materiais para temperaturas entre O e 100 C.

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1.7 Propriedades Qumicas

1.7.1 RadiaoNa engenharia preocupa-se com os efeitos da radiao nos materiais.

Efeitos: Ruptura de ligaes existentes; Rearranjo dos tomos em novas estruturas;

Exemplo: Reatores nucleares Materiais polimricos em lacres de medidoresde energia (radiao UV)

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1.7 Propriedades Qumicas

1.7.2 Oxidao Termo: perda de eltrons. Quando um elemento ou substnica se combina com oxignio perde-se

eltrons.

Pode ocorrer em 3 circunstncias:1. quando se adiciona oxignio substncia,2. quando uma substncia perde hidrognio ou

3. quando a substncia perde eltrons.

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1.7 Propriedades Qumicas

1.7.3 Corroso Transformao de um material pela sua interao qumica ou eletroqumica num determinado meio de exposio. Metais em geral (exceto os nobres) apresentam tendncia a secombinarem com metaloides. Oxignio o metalide de maior atuao Corroso produz xidos e hidrxidos na superfcie dos materiais.

Tipos de Corroso:1. Corroso por dissoluo: material em contato com solvente.

Ex: cido sulfrico em contato com zinco.2. Corroso por oxidao eletroqumica: remoo de eltrons do material submerso no

meio favorvel reao.Ex: Oxidao do ferro pela umidade que leva formao do hidrxido

frrico (ferrugem).

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Obrigadoprofessorclebes@gmail.com

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Cincia e Tecnologia dos Materiais Eltricos Aula 2Captulo 11.4 Propriedades Fsicas1.4 Propriedades Fsicas1.5 Propriedades Mecnicas1.5 Propriedades Mecnicas1.5 Propriedades Mecnicas1.5 Propriedades Mecnicas1.5 Propriedades Mecnicas1.5 Propriedades Mecnicas1.5 Propriedades Mecnicas1.6 Propriedades Trmicas1.6 Propriedades Trmicas1.6 Propriedades Trmicas1.6 Propriedades Trmicas1.6 Propriedades Trmicas1.6 Propriedades Trmicas1.6 Propriedades Trmicas1.7 Propriedades Qumicas1.7 Propriedades Qumicas1.7 Propriedades QumicasNmero do slide 22