Matheus Jesus Castilhos Rauch - Engenharia Metalúrgica

Breve vídeo de apresentação sobre parte de um desenvolvimento de cubo de roda.

 A estrutura cristalina refere-se à maneira como os átomos, íons ou moléculas estão organizados em um sólido cristalino. Esse arranjo segue uma ordem tridimensional regular e repetitiva, formando uma rede cristalina que define as propriedades físicas e mecânicas do material. A estrutura cristalina é descrita por meio de parâmetros como o sistema cristalino, as dimensões da célula unitária e o tipo de ligação entre os átomos. Os sistemas cristalinos são as categorias fundamentais de organização geométrica e incluem sete tipos principais: cúbico, tetragonal, ortorrômbico, trigonal, hexagonal, monoclínico e triclínico. Dentre eles, o sistema cúbico é particularmente relevante, sendo subdividido em três variantes importantes: cúbico simples, cúbico de corpo centrado (CCC) e cúbico de face centrada (CFC). Esses arranjos influenciam diretamente a densidade, resistência e ductilidade do material. Por exemplo, metais como ferro em temperaturas elevadas assumem uma estrutura CFC, conferind...

 O Geomet é um revestimento anticorrosivo amplamente utilizado para proteger peças metálicas, especialmente em aplicações onde a resistência à corrosão é crítica. Trata-se de um revestimento à base de flocos de zinco e alumínio dispersos em uma matriz de resina inorgânica, aplicado geralmente por imersão ou spray e, em seguida, curado termicamente. Esse tipo de revestimento é muito valorizado por combinar alta resistência à corrosão com um perfil ecológico mais sustentável em comparação a métodos tradicionais, como a galvanização por imersão a quente. Uma das principais características do Geomet é sua eficiência em proporcionar proteção catódica. Os flocos de zinco no revestimento atuam como ânodos de sacrifício, protegendo o substrato metálico contra a corrosão. Além disso, o alumínio contribui para formar uma barreira física altamente aderente e resistente ao ambiente corrosivo, como atmosferas marítimas ou industriais. Essa combinação de proteção galvânica e barreira física faz...

 A metalurgia do pó é um processo de fabricação que envolve a produção de peças metálicas a partir de pós metálicos compactados e sinterizados. Essa técnica permite a obtenção de componentes com formas complexas, alta precisão dimensional e propriedades customizadas, tornando-se uma alternativa eficiente e econômica em diversas aplicações industriais. O processo pode ser dividido em três etapas principais: a produção do pó, a compactação e a sinterização. Na etapa de produção, os pós metálicos são obtidos por métodos como atomização, moagem mecânica ou redução química, dependendo das propriedades desejadas. Esses pós apresentam características controladas, como tamanho e forma das partículas, que influenciam diretamente na densidade e nas propriedades finais do material. Após a produção, os pós são misturados, muitas vezes com ligantes ou aditivos, para melhorar sua compactabilidade e promover a homogeneidade da mistura. A compactação é a etapa em que o pó é prensado em um molde pa...

 O diagrama de fases é uma representação gráfica fundamental na ciência dos materiais, que descreve as condições de equilíbrio entre as diferentes fases de uma substância ou de uma mistura de substâncias em função de variáveis como temperatura, pressão e composição. Esses diagramas são amplamente utilizados para entender e prever o comportamento de materiais em diferentes condições, sendo especialmente importantes em ligas metálicas, cerâmicas e sistemas poliméricos. No caso de ligas metálicas, o diagrama de fases mais comum é o binário, onde a composição da liga e a temperatura são representadas nos eixos. Um exemplo clássico é o diagrama ferro-carbono, que descreve o comportamento de aços e ferros fundidos, indicando as fases presentes, como ferrita, austenita, cementita e perlita, em diferentes temperaturas e composições de carbono. Ele também identifica regiões críticas, como a zona de transformação eutetóide, onde ocorrem importantes mudanças estruturais que afetam as propried...

 O diagrama de Ashby é uma ferramenta fundamental na ciência e tecnologia dos materiais, utilizada para correlacionar propriedades físicas, mecânicas e térmicas de diferentes materiais de maneira visual e comparativa. Criado por Michael F. Ashby, esses diagramas são apresentados em gráficos bidimensionais, onde os eixos representam propriedades específicas, como densidade, módulo de elasticidade, resistência à tração, condutividade térmica ou elétrica, entre outras. Cada material ou classe de materiais, como metais, cerâmicas, polímeros e compósitos, é representado por regiões distintas no gráfico, que refletem os intervalos típicos de valores dessas propriedades. A principal utilidade do diagrama de Ashby é auxiliar no processo de seleção de materiais, permitindo uma análise visual rápida e eficiente das opções disponíveis para atender às necessidades de projetos específicos. Por exemplo, ao desenvolver um componente que exige alta resistência mecânica e baixa densidade, o diagram...

A degradação de materiais é um fenômeno natural que ocorre ao longo do tempo, resultando na perda de propriedades mecânicas, químicas ou estéticas dos materiais devido à interação com o ambiente. Esse processo pode ser influenciado por fatores como exposição à umidade, temperatura, radiação, substâncias químicas ou agentes biológicos. Nos materiais metálicos, a degradação geralmente ocorre por corrosão, que é a reação do metal com o ambiente, como oxigênio e água, levando à formação de produtos indesejados, como a ferrugem. Em polímeros, a degradação pode se manifestar por oxidação térmica, devido ao calor, degradação por radiação ultravioleta ou mesmo pela hidrólise, que ocorre pela interação com a água. Já os materiais cerâmicos, embora mais resistentes quimicamente, podem apresentar problemas relacionados a choques térmicos ou ataques químicos, dependendo das condições a que são submetidos. Compósitos, por sua vez, enfrentam degradação nas interfaces entre seus componentes, como del...

  Vidro é qualquer material formado por um arranjo de átomos que não obedeça interações de longo alcance. Possuem ligações cujas propriedades líquidas e químicas não permitem que os átomos se alinhem em estruturas cristalinas quando o líquido é resfriado. Um aspecto importante na formação dos vidros é a mobilidade limitada de seus átomos na forma líquida do material, o que impede a formação de um sólido cristalino. Mesmo materiais que são normalmente cristalinos como os metais, podem ser transformados em vidros pelo rápido resfriamento do material fundente à uma temperatura muito abaixo daquela de seu ponto de solidificação. Desta forma eles se solidificam tão rapidamente que seus átomos e moléculas, que normalmente possuem uma estrutura cristalina, não tem tempo para se arranjarem nesta forma. Cerâmicas são compostos de elementos metálicos e não-metálicos que suportam temperaturas muito elevadas, podendo possuir propriedades muito melhores que os metais sob certas circunstâncias...

Por que usar o H2? O “trunfo”: libera grande quantidade de energia sob combustão e produz somente água. Pode ser usado diretamente na combustão ou em uma célula de combustível para produzir eletricidade. O hidrogênio é produzido principalmente para uso como reagente, por exemplo, para produzir amônia para fertilizantes e hidrocraqueamento (transformando grandes hidrocarbonetos em menores e mais úteis).  Por que não usar H2?   Um transportador de energia química (não uma fonte primária, pois não está naturalmente disponível). Um gás altamente explosivo. O armazenamento seguro é um grande desafio. Atualmente, a maior parte é feita por reforma a vapor de combustíveis fósseis, o que é insustentável. Conclusão – o hidrogênio é um transportador de energia, como uma bateria (com prós e contras associados).

O titânio é 30% mais resistente mecanicamente do que o aço, mas é quase 50% mais leve. O titânio é 60% mais pesado que o alumínio, mas duas vezes mais forte. O titânio tem excelente retenção de resistência a 538 graus Celsius. O titânio é ligado com Al, Mn, Fe, Mo e outros metais para aumentar a resistência, suportar altas temperaturas e tornar a liga resultante mais leve. A alta resistência à corrosão do titânio também é uma característica valiosa; como quando exposto à atmosfera, o titânio forma um filme de óxido firme e tenaz que resiste a muitos materiais corrosivos, particularmente água salgada.

Terras-raras é o nome que se dá a um conjunto de 17 elementos químicos muito parecidos, mas que diferem no número de elétrons em uma das camadas da eletrosfera do átomo. São agrupadas em uma família na tabela periódica porque ocorrem juntos na natureza e são quimicamente muito parecidos: lantânio, neodímio, cério, praseodímio, promécio, samário, európio, gadolínio, térbio, disprósio, hólmio, érbio, túlio, itérbio, escândio e lutécio. Acrescidos do escândio (Sc) e do ítrio (Y) de comportamentos químicos similares. ETR são usados nos componentes de muitos dispositivos usados diariamente em nossa sociedade moderna, tais como: as telas de telefones inteligentes, computadores e televisores de tela plana; os motores das unidades de computador; baterias de carros híbridos e elétricos; e lâmpadas de nova geração.

Ligas a base de Níquel são utilizadas para aplicações com demanda em resistência à corrosão e resistência térmica. Ligas de Nickel-ferro têm sido desenvolvidas para aplicações que requerem controle de expansão térmica ou características magnéticas moles. O níquel é um elemento versátil e tem solubilidade para vários outros metais, muitas ligas comerciais diferentes estão disponíveis. 

Grafeno é composto por átomos de carbono, é tido como o futuro da tecnologia. É 200 vezes mais resistente do que o aço, 1000 vezes mais leve do que o papel e a adição de um pequena quantidade de grafeno em plásticos e metais ou outros materiais tornam estes materiais muito mais resistentes.  Alta condutividade elétrica quando exposta a um campo elétrico, o grafeno é o material mais condutor de calor encontrado até hoje e como o grafeno é também o material mais fino do mundo, possui uma área superficial específica (definida como a razão entre a área da superfície pelo volume) extremamente alta. Material promissor para uso em baterias e super capacitores.

Commoditie muito interessante e raro, usado também para fins de iluminação, é um gás que não queima. Há em abundancia na terra, porem obtê-lo é um problema, extraído do gás natural. Todo gás natural contém pelo menos traços do elemento. Pressurizado em cilindros, é inerte e usado também na soldagem a arco e para resfriamento de usinas nucleares, 60% de sua demanda mundial é dos EUA. Muito interessantes também por sua utilização junto ao oxigênio para pessoas com problemas respiratórios.     

O que são aços de alta resistência?  Aços avançados de alta resistência (AHSS, sigla em inglês) apresentam resistência à tração de ≥ 500 MPa; Microestrutura complexa podendo conter diferentes fases tais como: ferrita, martensita, bainita e austenita retida; Muitos AHSS foram desenvolvidos para redução de peso, onde a maior resistência mecânica permite a redução de espessura enquanto mantém conformabilidade suficiente para uma estampagem bem-sucedida; Alguns AHSS possuem uma elevada capacidade de encruamento, resultando em um equilíbrio entre o par resistência mecânica-ductilidade superior aos aços convencionais.

Baterias são, basicamente, o novo ouro, e estamos em uma corrida constante para nossa adaptação para tal equipamento que será inevitavelmente aprimorado no futuro. Usadas em carros, celulares, e mais múltiplos recursos e atividades que temos (e teremos) as baterias estão cada vez mais se aperfeiçoando, e teremos que nos adaptar a usa-las, cada vez mais.  Não há tantas desvantagens ao uso de baterias, mas a principal que vemos é: como reciclá-las após utilizá las..

Bem-vindos(as) ao blog de postagens sobre o andamentos de disciplinas que estudo em meu curso! Aqui serão postadas publicações de cunho estudantil, com o intuito de dar meu parecer sobre os assuntos vistos em aula de disciplinas específicas.  Espero que gostem!