Categoria: Metais

Materiais fundamentais para a tecnologia Laser – Parte II, tipos de laser e aplicações

Na semana passada vimos que para ser um bom meio ativo para um laser, um material ao receber energia externa deve armazená-la por um tempo relativamente grande e só então liberá-la, permitindo que uma reação em cadeia possa acontecer. Existem quatro grupos de diferentes meios ativos, focaremos nos dois últimos, onde há maior relação com a engenharia de materiais.

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Materiais fundamentais para a tecnologia LASER – Parte I, Fundamentos básicos

Você certamente já ouviu falar de laser; ele está totalmente presente direta e indiretamente em nossa vida – em cirurgias, em procedimentos de estética, em produtos que consumimos que são soldados, cortados, revestidos, marcados ou tratados termicamente por meio dele, em leitores de código de barra, brinquedos, leitores de CD e DVD, em superfícies hidrofóbicas e etc. O laser é muito estudado por nós da engenharia de materiais no que diz respeito a parâmetros, influência do laser sobre materiais e como ele modifica suas propriedades devido ao efeito térmico, ou seja, a abordagem é mais direcionada ao processo. Mas você já parou para pensar que para produzir o laser em si também há muito estudo na nossa área? Isso porque os materiais ali aplicados são muito especiais, como veremos depois de compreender melhor o princípio básico por trás do funcionamento de um laser.

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Nióbio: a riqueza do Brasil

Você sabe qual é o segundo metal mais exportado pelo Brasil? É o nióbio, totalizando um ganho de quase dois bilhões de dólares em 2012. Porém o que ele é, quais são suas principais aplicações e qual o cenário brasileiro do nióbio?

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A verdade por trás do naufrágio do Titanic

Quando fabricado, entre os anos 1911 e 1912, o Titanic era dito impossível de afundar. Uma obra-prima de engenharia na época, o navio era projetado para continuar navegando mesmo que 4 de seus 16 compartimentos estanques tivessem problemas e fossem tomados pelo mar. Após colidir com um iceberg, a embarcação, no entanto, teve 6 de seus compartimentos abertos, não pôde resistir e afundou. Teorias foram desenvolvidas para explicar o fato:  o casco do navio estava fragilizado por conta das baixas temperaturas do Atlântico norte? Um submarino alemão atacou o navio? Ou seria a parte submersa do iceberg tão imensa que o navio não pode resistir ao impacto? Após a descoberta do local em que o navio estava submerso, em 1985, diversas expedições foram enviadas ao local para realizar estudos de análise de falhas e, então, tentar obter uma resposta. Esta finalmente veio à tona em 2008, após quase um século de especulações sobre o que teria causado esse tão famoso caso de falha de engenharia.

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As formas de corrosão

Um estudo de 17 anos atrás da NACE (National Association of Corrosion Engineers – importante associação da área) estimou que apenas nos EUA são gastos por ano mais de 270 bilhões de dólares com corrosão. Por esse e outros motivos esse é um assunto muito importante para a engenharia de materiais.

Aqui no blog já falamos sobre porque os metais sofrem corrosão e também sobre se o alumínio tem problema com corrosão. Hoje iremos falar sobre as formas de corrosão, que nada mais é do que a classificação em relação a aparência e morfologia.

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Aços com elevada resistência ao desgaste

Um dos maiores problemas nas indústrias, independente do ramo, costuma ser o desgaste de peças e equipamentos.  Ele ocorre quando essas estruturas estão em movimento, como por exemplo em eixos, válvulas, engrenagens, matrizes e pistões. Como consequência do desgaste de materiais, grandes custos com manutenção ocorrem na indústria, tornando-se muitas vezes mais interessante economicamente investir em materiais especiais que possuam excelente resistência ao desgaste.

Um famoso exemplo de material com essa propriedade é o aço Hadfield. Trata-se de um aço-manganês austenítico que tira proveito da metaestabilidade de sua austenita para que, durante o uso, possa transformar sua microestrutura. Assim, o aço torna-se mais resistente contra a ação do desgaste à medida que ele ocorre, aumentando a durabilidade da estrutura.

Como funciona o mecanismo chave por trás desse grupo de materiais?

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Primeiro ímã não metálico é inventado

Pesquisadores do instituto Regional Centre of Advanced Technologies and Materials (RCPTM) da Universidade Palacky na República Tcheca criaram algo sem precedentes da ciência: ímãs sem metais na sua composição.

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Feixe de íon focalizado: Como funciona essa técnica de análise de materiais

As técnicas de microscopia eletrônica são bastante populares em termos de análise de materiais, principalmente por alcançarem grandes ampliações, o que permite com que possamos enxergar minuciosos detalhes de um material. Durante esse tipo de análise, o material é bombardeado por um feixe de elétrons e os diferentes produtos da interação elétron-material, tais como elétrons retroespalhados, elétrons secundários e raios-X, são analisados. A partir dessas diferentes fontes, podemos então obter importantes informações sobre o material em questão. Elétrons não são, no entanto, as únicas partículas que podem ser aceleradas e focadas por campos elétricos e magnéticos, mas também íons. Com sua massa incrivelmente maior do que a pequeníssima massa de um elétron (o íon mais leve, H+, tem massa 1836 vezes superior a um elétron), os íons são capazes não somente de interagir com o material e gerar importantes fontes de informação sobre sua topografia e composição química, mas também de usiná-lo. É essa técnica, conhecida por Feixe de íon focalizado ou FIB (do inglês focused ion beam), que apresentaremos hoje.

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Rugosidade de uma superfície

Você sabia que por mais planas e polidas que duas superfícies pareçam ser, elas não estarão 100% em contato se colocadas uma contra a outra? Isso acontece porque na realidade a superfície de um material é composta por diversos picos e vales, que constituem o que é conhecido como rugosidade. Assim, quando encostadas, apenas pequenas áreas das superfícies estão de fato em contato umas com as outras (área de contato real), o que é muito menor do que a área que imaginamos estar em contato observando os materiais a olho nu (área de contato aparente).

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Figura mostrando a área de contato aparente entre duas peças planas (direita) e uma aproximação da região de interface entre as mesmas (esquerda), evidenciando a área de contato real.

Uma superfície é na realidade composta por três componentes: forma, ondulação Continue reading Rugosidade de uma superfície

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Liga com efeito de memória de forma pode ajudar em viagens espaciais

A principal característica de materiais com efeito de memória de forma é a possibilidade de retorno a sua forma original quando o objeto for deformado plasticamente. A volta à forma original geralmente é obtida através do aquecimento do material, como pode ser visto nesse post aqui.

Entretanto, para o material ThCr2Si2 o objeto terá sua forma alterada sob efeito de baixas temperaturas. Essa pesquisa é uma colaboração entre a University of Connecticut, Colorado State University e Iowa State University.

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