DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

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Ano letivo: 2005-2006
Especificação técnica - ficha curricular
N.B. estas fichas estão definidas apenas desde 2007 (acordo de Bolonha).

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
26pt *)

*) N.B.  se houver estudantes que não falem português a língua é o inglês.

Objectivos formativos
O objectivo desta disciplina é a familiarização dos alunos com um conjunto de técnicas de
caracterização de materiais. Para cada uma das técnicas estudadas serão apresentados os
princípios teóricos, o funcionamento dos equipamentos e as suas aplicações e limitações. Os
alunos deverão desenvolver competências que lhes permitam seleccionar um conjunto de
técnicas experimentais de caracterização, para a resolução um problema real. Pretende-se
dotar a disciplina de uma elevada vertente experimental, devendo os alunos realizar trabalhos
laboratoriais de iniciação a diversas técnicas de caracterização de materiais, com apresentação
de relatório e discussão final, focando as seguintes etapas: preparação de amostras, observação
e aquisição de dados, análise da informação adquirida.
Programa genérico mínimo
1. Introdução.
Classificação das técnicas de caracterização de materiais.
Metais e ligas metálicas. Diagramas de equilíbrio binários. Diagrama de equilíbrio Fe-C.
Diagramas de arrefecimento fora de equilíbrio. Tratamentos térmicos e superficiais.
2. Técnicas de preparação de amostras
3. Técnicas de caracterização mecânica de materiais.
4. Microscopia óptica metalográfica.
5. Microscopia electrónica de varrimento (SEM) e de transmissão (TEM).
6. Espectroscopia Mossbäuer.
7. Técnicas de análise de materiais baseadas na difracção de raios X (XRD).
Dosagem de fases cristalinas e determinação de tensões por difracção de raios X.
8. Técnicas de análise da composição química.
Microanálise por sonda electrónica (EDS, WDS).
Espectrometria de massa de iões secundários (SIMS, SNMS).
9. Outros métodos espectroscópicos utilizados em análise química e estrutural de materiais.
Espectrometria de fotoelectrões (XPS) e de electrões Auger (AES).
10. Técnicas de caracterização térmica de materiais.
Dilatometria. Termogravimetria (TG).
Análise térmica diferencial (ATD). Calorimetria diferencial de varrimento (DSC).
Pré-requisitos
Física da Matéria Condensada.
Competências genéricas a atingir
. Competência em gestão da informação;
. Competência em raciocínio crítico;
. Adaptabilidade a novas situações;
. Preocupação com a qualidade;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
. Competência para resolver problemas;
. Capacidade de decisão;
. Competência em trabalho em grupo;
. Competência em planear e gerir;
. Competência em investigar;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teóricas24
aulas teórico-práticas6
aulas práticas laboratoriais30
total horas lectivas60

Método de avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo60 %
Exame40 %

Bibliografia de referência
- J.P. Eberhart, Analyse structurale et chimique des matériaux
Dunod, 1997
- J.P. Sibilia, A guide to materials characterization and chemical analysis
Wiley, 1996
- R.W. Cahn, E. Lifshin, Concise Encyclopedia of Materials Characterisation
Pergamon, 1993
- Metals Handbook, Volume 9 - Metallography and Microstructures, 9a edição
ASM, 1985
- J. Lu, Handbook of Measurement of Residual Stresses
Society for Experimental Mechanics, Fairmont Press, 1996
- W.W. Wendlandt, Thermal Analysis,
John Wiley & Sons, 1986
- Apontamentos do professor
Método de ensino
Apresentação teórica dos diferentes tópicos, ilustrada com alguma resolução de
problemas, para compreensão dos procedimentos de análise, e com uma forte
componente laboratorial, para familiarização com os equipamentos e técnicas de análise
de materiais. Serão efectuadas visitas a laboratórios de investigação ou a laboratórios
industriais de referência, onde os alunos possam acompanhar a aplicação de algumas das
técnicas de análise estudadas.

Um conjunto de amostras será analisado pelos alunos, em grupos de 2/3 elementos, por
diversas técnicas de caracterização. Este estudo incluirá sempre as seguintes etapas:
preparação de amostras, observação e aquisição de dados, análise da informação
adquirida. No final do semestre será entregue um relatório que englobará as várias
técnicas usadas, onde os resultados obtidos pelas diferentes técnicas deverão ser
cruzados, de modo a obter o máximo de informação sobre as amostras estudadas. Os
grupos farão uma apresentação oral e uma defesa do seu relatório.

A nota final será obtida da seguinte forma: (i) trabalhos laboratoriais de iniciação a
diversas técnicas de caracterização de materiais, com relatório e discussão, 60% da nota
final; (ii) exame final, 40% da nota final.
Recursos específicos utilizados
Laboratórios de análise e ensaio de materiais.