PROCEDIMENTO PARA CRIAÇÃO OU ATUALIZAÇÃO DE DISCIPLINAS NO PPGCEM/UFPA
1. O/a docente preenche o formulário abaixo e encaminha para a coordenação do curso (Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo.):
FORMULÁRIO para Criação ou Atualização de ementa de disciplina (para uso do corpo docente)
2. O documento será encaminhado para deliberação do Colegiado.
3. Caso o Colegiado seja favorável, a Coordenação tomará as providências necessárias para registro junto ao SIGAA e atualização no site e Plataforma Sucupira.
DISCIPLINAS OBRIGATÓRIAS (DO) – COMUM PARA AS DUAS LINHAS DE PESQUISA (Tecnologia de Materiais e Materiais Nanoestruturados)
Ciência dos materiais (60 horas, 4 créditos)
Ementa: Introdução geral: tipos de materiais. Estrutura atômica. Ligações interatômicas. Estrutura dos cristais: rede cristalina, planos e direções cristalográficas. Imperfeições da rede cristalina: defeitos pontuais, discordâncias, contornos de grão. Estrutura cristalina e não-cristalina dos metais, cerâmicas e polímeros. Solubilidade e soluções sólidas. Difusão atômica. Discordâncias e mecanismos de aumento de resistência. Falhas. Diagramas de equilíbrio de fases: limite de solubilidade, fases, microestrutura, equilíbrio, regra de fases, sistemas isomorfos binários, sistemas eutéticos binários, sistemas com fases intermediárias, reações eutetóides e peritéticas, transformações de fases congruentes, diagramas ternários. Exemplos de diagramas de fase. Sistema ferro-carbono: diagrama de fases, desenvolvimento da microestrutura. Transformação de fases em metais: transformação difusional, transformações martensíticas, cinética, tratamento térmico de ligas metálicas, curvas TTT. Materiais Cerâmicos. Materiais Poliméricos. Materiais Compósitos.
Ensaios dos materiais (45 horas, 3 créditos)
Ementa: Introdução aos ensaios dos materiais. Ensaio de tração. Ensaio de compressão. Ensaio de dureza. Ensaio de torção. Ensaio de flexão. Ensaio de fluência. Ensaio de fadiga. Ensaio de impacto. Ensaio de tenacidade à fratura. Ensaios não destrutivos.
Introdução à nanotecnologia (45 horas, 3 créditos)
Ementa: Introdução à nanotecnologia (efeito de confinamento quântico, propriedades decorrentes de tamanho, efeitos de superfície). Técnicas de preparação de nanomateriais botom up e top down. Fundamentos das principais técnicas de nanomanipulação e caracterização morfológica denanomateriais (AFM, STM, MEV, TEM). Quantum-dots (conceitos básicos e exemplos). Nanoestruturas a base de carbono - mecanismos de crescimento, técnicas de purificação; exemplos. Nanocatálise (conceitos fundamentais e exemplos). Nanocompósitos poliméricos, metálicos e cerâmicos: classificação, produção, aplicação e exemplos. Nanofios e estruturas unidimensionais. (conceitos básicos, métodos de produção, caracterização e exemplos). Filmes nanoestruturados (conceitos básicos, métodos de produção, caracterização e exemplos). Aplicações em engenharia de Nanomateriais
Técnicas experimentais em ciência dos materiais (45 horas, 3 créditos)
Ementa: Macroestrutura e microestrutura. Técnicas de caracterização da estrutura. Preparação de amostras. Microscopia óptica. Metalografia. Microscopia eletrônica de transmissão. Microscopia eletrônica de varredura. Difração de Raios X. Dilatometria. Calorimetria. Termogravimetria. Normas técnicas. Aulas práticas.
DISCIPLINAS ELETIVAS COMUM AS DUAS LINHAS DE PESQUISA (Tecnologia de Materiais e Materiais Nanoestruturados)
Termodinâmica dos Materiais (60 horas, 4 créditos)
Ementa: Primeira e segunda leis da Termodinâmica; Energia livre; Diagramas energia livre versus temperatura; Termodinâmica Estatística e entropia; Terceira lei da Termodinâmica; Soluções metálicas: grandezas molares parciais de um sistema unifásico e suas equações fundamentais; Soluções ideais: leis de Raoult e de Henry; soluções não-ideais; Atividade raoultiana e henriana; grandezas parciais molares de mistura: equações fundamentais e integração de interpolação; Métodos para determinação de grandezas termodinâmicas; soluções de vários constituintes: coeficientes e interação, cálculo e utilização; Equilíbrio entre fases; técnicas experimentais e interpretação dos resultados em análises térmicas
Biomateriais (30 horas, 2 créditos)
Ementa: Conceitos básicos. Fundamentos de citologia, histologia e imunologia. Propriedades de tecidos naturais. Interações tecidos-biomateriais. Biocompatibilidade e toxicologia. Estrutura e propriedades dos principais biomateriais e suas respectivas aplicações. Nanotecnologia e biomateriais. Biofabricação. Medicina 4.0. Exemplos da literatura. Perspectivas e desafios. Prática: caracterização estrutural e ensaios mecânicos.
Introdução à manufatura aditiva (45 horas, 3 créditos)
Ementa: Conceituação e fundamentos da manufatura aditiva; Principais processos de manufatura aditiva: Extrusão direta (FDM), Fusão de Material por Laser (SLM e SLS), Impressão líquida sobre pó (PP), Laminação (LOM), Polimerização por luz (PolyJet) e Composição química da areia (Dshape); Prototipagem rápida: Materiais, Design, Modelagem, Parâmetros de impressão 3D de polímeros por FDM; Projeto e impressão de peças por FDM.
Engenharia microestrutural (45 horas, 3 créditos)
Ementa: Diagrama de fase, difusão, interfaces, transformações difusionais, recuperação, recristalização e crescimento de grão, transformações adifusionais.
Inovação Científica e Tecnológica (60 horas, 4 créditos)
Ementa: Apresentar conceitos gerais relacionados à inovação científica e tecnológica; evolução da inovação e seus fundamentos, bem como a classificação dos tipos de inovação. O uso da inovação tecnológica como fonte de competitividade. Metodologia de inovação – Design Thinking como ferramenta de Inovação Tecnológica. Legislação e incentivos governamentais à inovação. Metodologias de prospecção tecnológica. Proteção Intelectual: Patentes de Invenção (PI) e Modelos de Utilidade (MU). Legislação brasileira (Lei de Inovação; O novo Marco Legal da Inovação, Lei do Bem, Lei de Propriedade Industrial).
DISCIPLINAS ELETIVAS DA LINHA DE PESQUISA TECNOLOGIA DOS MATERIAIS (DET)
Materiais cerâmicos (45 horas, 3 créditos)
Ementa: Introdução aos materiais compósitos. Reforços, matrizes e interfaces. Técnicas de fabricação de materiais compósitos. Microestrutura e macroestrutura dos compósitos. Propriedades mecânicas: variação das propriedades com a orientação do reforço. Relação tensão - deformação em um compósito. Critérios de falha para materiais compósitos.
Materiais compósitos (45 horas, 3 créditos)
Ementa: Introdução aos materiais compósitos. Reforços, matrizes e interfaces. Técnicas de fabricação de materiais compósitos. Microestrutura e macroestrutura dos compósitos. Propriedades mecânicas: variação das propriedades com a orientação do reforço. Relação tensão - deformação em um compósito. Critérios de falha para materiais compósitos.
Materiais metálicos (45 horas, 3 créditos)
Ementa: Principais ligas metálicas: ligas de alumínio, ligas de cobre, ligas de magnésio, ligas de titânio, metais preciosos, metais refratários, aços e ferros fundidos, aços inoxidáveis. Ligas de alta resistência mecânica. Mecanismos de endurecimento por solução sólida e precipitação. Ligas resistentes à corrosão. Ligas para aplicações em alta temperatura. Materiais avançados: monocristalinos, amorfos, nanocristalinos. Propriedades mecânicas dos metais. Metalografia.
Materiais poliméricos (45 horas, 3 créditos)
Ementa: Conceitos fundamentais: moléculas dos polímeros, peso molecular, forma molecular, estrutura molecular, configurações moleculares, copolímeros, cristalinidade, temperaturas de transição. Termofixos. Termoplásticos. Elastômeros. Fibras sintéticas. Madeira. Propriedades mecânicas. Propriedades óticas. Aplicações dos principais polímeros.
DISCIPLINAS ELETIVAS DA LINHA DE PESQUISA MATERIAIS NANOESTRUTURADOS (DEN)
Nanoestruturas: Síntese, caracterização e aplicações (45 horas, 3 créditos)
Ementa: A primeira parte do curso enfatizará as técnicas químicas e físicas usadas na síntese de nanomateriais: nanopartículas baseadas em metais; óxidos; semicondutores dos grupos II, III, V e VI; Sol-gel; nanomateriais auto-montados. A segunda parte enfatizará as técnicas usadas para caracterizar a estrutura e propriedades de nanomateriais, objetivando descrever seu mecanismo físico, interpretação de dados e detalhamento das aplicações das técnicas de caracterização morfológica; ótica e magnética. A parte final focará na aplicação de diferentes materiais nanoestruturados para: estocagem e geração de energia; displays e ótica não-linear; sensores.
Técnicas avançadas de caracterização em nanocarbono (45 horas, 3 créditos)
Ementa: Nanomateriais baseados em carbono: Nanomateriais Baseados em Carbono: Carbon Black, Diamond-like Carbon, Fulerenos, Nanotubos de Carbono, Grafeno e Polímeros; Nanocompósitos: Matriz metálica, matriz cerâmica e matriz polimérica; Estado-da-arte das técnicas que aplicam as caracterizações em nanomateriais baseados em carbono: Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de varredura, Microscopia Eletrônica de Transmissão, Difração de Raios X e Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios X.
Tópicos em Espectroscopia Vibracional (60 horas, 4 créditos)
Ementa: Abordar aspectos fundamentais da espectroscopia vibracional, tanto sob o enfoque da espectroscopia Raman, como da absorção no infravermelho, mas limitando o conteúdo a um curso básico em espectroscopia molecular. É dada ênfase ao método de análise vibracional e a pontos não muito discutidos em textos mais avançados.
Mecânica dos nanomateriais (45 horas, 3 créditos)
Ementa: Conceitos básicos de mecânica dos materiais. Elementos de mecânica do contínuo. Termodinâmica e difusão em materiais nanoestruturados; auto-formação; formação de padrões; ordenamento hierárquico. Nanomecânica de defeitos; filmes finos; superfícies e interfaces; plasticidade; fratura e fadiga em materiais nanoestruturados; nanomecânica da adesão; indentação; atrito e desgaste; nanoreologia e nanotribologia; nanocompósitos; nanomecânica de nanotubos de carbono e folhas de grafeno.
Caracterização e uso de resíduos (45 horas, 3 créditos)
Ementa: Definições e classificação de resíduos; Tratamento de água e efluentes; Normas Ambientais e Legislação aplicadas ao tema; Gestão de Resíduos; Geração e Caracterização de diferentes resíduos; uso e reciclagem de diferentes materiais (polímeros, metais, cerâmicos, compósitos); Disposição final adequada, Estudo de casos.
ATIVIDADES OBRIGATÓRIAS PARA DEFESA DE DISSERTAÇÃO (DD)
Estudo dirigido
Estágio de docência
Proposta de dissertação