Propriedades e Aplicações de Materiais

Código:

Q4099

Sigla:

Q4099

Nível:

400

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Química

Ocorrência: 2022/2023 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Química e Bioquímica
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Ciência e Tecnologia de Nanomateriais

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
M:CTN	10	Plano Oficial a partir de 2020_M:CTN	1	-	6	42	162
			2
M:Q	2	Plano estudos oficial até 2022/2023	2	-	6	42	162

Língua de trabalho

Inglês

Objetivos

Esta unidade curricular tem um carácter generalista visando fornecer aos estudantes do 2º ciclo uma compreensão das propriedades de diferentes classes de materiais (a diferentes escalas, da escala atómico-molecular à macroscópica), desde as propriedades químicas e físicas às mecânicas, bem como a compreensão das funcionalidades e aplicações dos materiais.

Resultados de aprendizagem e competências

Pretende-se que no final da disciplina o alunos seja capaz de: (i) identificar as diferentes classes de materiais;
(ii) descrever a sua estrutura interna, propriedades e função; (iii) descrever técnicas de preparação, processamento e caracterização de materiais;
(iv) aplicar conhecimentos adquiridos para descrever de forma competente materiais de uso quotidiano, industrial e tecnológico.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

PARTE 1 - INTRODUÇÃO AOS MATERIAIS

1.1 Ciência dos Materiais e relação Ciência/Engenharia dos Materiais. Nota histórica sobre a evolução de materiais e estado da arte. Competição entre materiais.
1.2 Caracterização de diferentes materiais. Caracterização e regras de classificação das diferentes classes de materiais.

PARTE 2 - ESTRUTURA, PROPRIEDADES E FUNCIONALIDADE

2.1 Estrutura e ligação química. Estrutura supramolecular, estrutura de sólidos, líquidos e mesofases.
2.2 Estruturas cristalinas e sua classificação.
2.3 Diagramas de fases. Exemplos de diagramas de fases relevantes.
2.4 Propriedades dos materiais. Propriedades químicas. Propriedades físicas.

PARTE 3 - CARACTERIZAÇÃO, PROCESSAMENTO E APLICAÇÕES

3.1 Métodos para caracterização e técnicas mais usuais de caracterização estrutural e funcional de materiais.
3.2 Técnicas de processamento de materiais metálicos, cerâmicos, poliméricos e materiais compósitos.
3.3 Aplicações Avançadas. Discussão e apresentação de aplicações práticas baseadas na relação propriedades-funcionalidade.

Bibliografia Obrigatória

Callister Jr. William D.; Materials science and engineering. ISBN: 978-0-470-50586-1

Bibliografia Complementar

Ozin Geoffrey A.; Nanochemistry. ISBN: 978-1-84755-895-4
Bokstein Boris S.; Thermodynamics and kinetics in materials science. ISBN: 0-19-852804-3

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

1 - Aulas teóricas
As aulas têm um carácter expositivo e interativo de acordo com o programa supracitado.

2 - Aulas teórico-práticas
(A) Preparação e discussão de apresentações orais sobre diferentes classes de materiais (estrutura, propriedades, aplicações), Apresentações individuais. Há 3 momentos de avaliação: 1ª apresentação (genérica) – 7 slides, 7 min; 2ª apresentação (intermédia) – 15 slides, 10 min; 3ª apresentação (final) – 20 slides, 20 min.
(B) Discussão, consolidação e aprofundamento das matérias teóricas, com resolução de problemas quantitativos (essencialmente da Parte 2 do programa).
(C) Visitas de estudo (laboratórios de investigação, CEMUP).
(D) Realização/participação num pequeno projeto de investigação da área da caracterização de materiais.

A metodologia e estratégia de ensino proposta para esta unidade curricular está adaptada à grande interdisciplinaridade do seu conteúdo programático. São organizadas várias visitas de trabalho a laboratórios de investigação, oficinas de mecânica, eletrónica, e laboratórios de caracterização estrutural de materiais. As aulas teórico-práticas são usadas para promover o debate e a autoaprendizagem onde os estudantes constroem e apresentam aos colegas um trabalho sobre um tema especifico que vais sendo progressivamente desenvolvido e amadurecido no decorrer do semestre. O trabalho/apresentação criada de forma progressiva conduz a um envolvimento e motivação competitiva para a aprendizagem que promove a partilha e discussão de conteúdos multidisciplinares de forma eficiente.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Apresentação/discussão de um trabalho científico	25,00
Exame	50,00
Participação presencial	25,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Apresentação/discussão de um trabalho científico	26,00
Estudo autónomo	80,00
Frequência das aulas	56,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Para obtenção de frequência, os alunos não poderão exceder um número de faltas nas aulas teórico-práticas igual a 1/4 do número de aulas previstas.

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação na disciplina é efetuada com base na: avaliação contínua do desempenho do estudante nas aulas teórico-práticas (NTP); classificação de exame (NEx).

Critérios para aprovação na UC: 
Realização obrigatória da apresentação final  (NTP)
A nota de exame Nex superior a 9 valores  (9 em 20)

Classificação final (NF): NF = 0.50 x NTP + 0.50 x NEx