tetraedro de ciência e engenharia de materiais

Tetraedro de Ciência e Engenharia de Materiais

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

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?

Tetraedro de Ciência e Engenharia de Materiais

Estudos de casos

©2003 B

rooks/Cole Publishing / Thom

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Fonte: Askeland

Desenvolvimento de açospara fabricação de chassis de automóveis

Aplicação do Tetraedro de Ciência e Engenharia de Metais

Fonte: Sandim

Materiais policristalinos

Aplicação do Tetraedro de Ciência e Engenharia de Metais

Ortotetracaidecaedro: 24 vértices36 arestas14 faces

Evolução dos aços

Aplicação do Tetraedro de Ciência e Engenharia de Metais

©2003 B

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Fonte: AskelandSupercondutores cerâmicos

Aplicação do Tetraedro de Ciência e Engenharia de Metais

Fonte: WikipediaSupercondutividade (Hg, 1911)

Aplicação do Tetraedro de Ciência e Engenharia de Metais

Heike Kamerlingh Onnes1853-1926, Nobel de Física em 1913

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...

©2003 B

rooks/Cole Publishing / Thom

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Fonte: Askeland

Aplicação do Tetraedro de Ciência e Engenharia de Metais

Polímeros semicondutores para uso em eletrônica

Materiais e custo

Deve-se escolher um material tendo como critério apenas o “custo”?

Materiais e custo

Lei da Oferta e da Procura (Demanda) Economia de Escala

Materiais e custo

http://www.ttiinc.com/page/ME_Materials

Energia

Materiais e custo

http://www.ttiinc.com/page/ME_Materials

Materiais e custo

http://www.ttiinc.com/page/ME_Materials

Materiais e custo

http://www.ttiinc.com/page/ME_Materials

Materiais e custo

http://www.ttiinc.com/page/ME_Materials

Materiais e custo

http://www.ttiinc.com/page/ME_Materials

Materiais e custo

http://www.engineeringtoolbox.com/piping-materials-cost-ratios-d_864.html

Materiais para tubulações

Materiais e custo

Fonte: Ashby, M.F., Acta Metall. 37 (1989) 1273-1293.

Materiais e custo

Qual é a melhor?

Materiais e custo

www.propertiesofmatter.si.edu/images/L10/Bike

Materiais e custo

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!