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Capítulo 20 – Questões Econômicas, Ambientais e Sociais na Ciência e Engenharia de Materiais

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Capítulo

20

Questões Econômicas,

Ambientais e Sociais na Ciência e Engenharia de Materiais

(a) Fotografia que mostra latas de bebidas feitas de uma liga de alumínio (à esquerda) e de uma liga de aço (à direita). A lata de bebidas em aço corroeu significativamente e, portanto, é biodegradável e não reciclável. De maneira contrária, a lata de alumínio não é biodegradável e é reciclável, uma vez que sofreu muito pouca corrosão.

(a)

(b) Fotografias mostrando um garfo feito do polímero biodegradável ácido polilático em vários estados de degradação. Como pode ser observado, o processo total de degradação levou aproximadamente 45 dias.

(b)

(c)

(c) Fotografia que mostra itens familiares de piquenique, alguns dos quais são recicláveis e/ ou possivelmente não biodegradáveis (um deles é comestível).

[A Figura (b) é uma cortesia de Roger Ressmeyer/© Corbis; a Figura (c) é uma cortesia de Jennifer Welter.]

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Capítulo 9 – Falha

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Capítulo

9

Falha

(a)

V

ocê já teve o incômodo de ter que fazer um esforço considerável para rasgar e abrir uma pequena embalagem plástica contendo amendoins, balas ou algum outro confeito?

Provavelmente, você também já observou que quando um pequeno rasgo (ou corte) é feito na aresta, como aparece na fotografia (a), uma força

(b)

(b) mínima é necessária para rasgar e abrir a embalagem. Esse fenômeno está relacionado a uma das premissas básicas da mecânica da fratura: uma tensão de tração aplicada é amplificada na extremidade de um pequeno rasgo ou entalhe.

A fotografia (b) é de um navio-tanque que fraturou de maneira frágil como resultado da propagação de uma trinca completamente ao redor de seu casco. Essa trinca iniciou como algum tipo de pequeno entalhe ou defeito afilado. Quando o navio-tanque foi submetido a turbulências no mar, as tensões resultantes foram amplificadas na extremidade desse entalhe ou defeito, uma trinca se formou e rapidamente cresceu, o que ao final a uma fratura completa do navio-tanque.

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Capítulo 13 – Tipos e Aplicações dos Materiais

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Capítulo

13

Tipos e Aplicações dos

Materiais

A

cima: Fotografia de bolas de bilhar feitas de fenol-formaldeído (baquelite).

O texto Materiais de Importância que segue a Seção 13.12 discute a invenção do fenol-formaldeído e seu uso em substituição ao marfim em bolas de bilhar.

Abaixo: Fotografia de uma mulher jogando bilhar.

(iStockphoto)

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POR QUE ESTUDAR os Tipos e Aplicações dos Materiais?

Os engenheiros estão com frequência envolvidos em decisões sobre a seleção de materiais, o que exige que eles tenham alguma familiaridade com as características gerais de uma ampla variedade de materiais. Além disso, o acesso a bases de dados contendo os valores das propriedades para um grande número

de materiais pode ser necessário. Por exemplo, nas Seções M.2 e M.3 do Módulo de Suporte Online para Engenharia Mecânica discutimos um processo de seleção de materiais que se aplica a um eixo cilíndrico que é tensionado em torção.

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Capítulo 5 – Imperfeições nos Sólidos

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Capítulo

5

Imperfeições nos Sólidos

O

(a) Diagrama esquemático mostrando a localização do conversor catalítico no sistema de exaustão de um automóvel.

Corpo em Aço

Inoxidável

Invólucro do

Isolamento

Emissões pelo Cano de

Descarga: Água, Dióxido de

Carbono, Nitrogênio

(b) Diagrama esquemático de um conversor catalítico.

Substrato Catalítico

Gases de Exaustão:

Hidrocarbonetos,

Monóxido de Carbono,

Óxidos de Nitrogênio

s defeitos atômicos são responsáveis pelas reduções das emissões de gases poluentes pelos motores dos automóveis atuais. Um conversor catalítico é o dispositivo de redução de poluentes que está localizado no sistema de exaustão dos automóveis. As moléculas dos gases poluentes ficam presas a defeitos na superfície de materiais metálicos cristalinos encontrados no conversor catalítico. Enquanto presas a esses sítios, as moléculas sofrem reações químicas que as convertem em outras substâncias não poluentes ou menos poluentes. A seção

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Capítulo 14 – Síntese, Fabricação e Processamento de Materiais

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Capítulo

14

Síntese, Fabricação e

Processamento de Materiais

A

Figura (a) mostra uma lata de alumínio para bebidas em vários estágios de sua produção. A lata é conformada a partir de uma única lâmina de uma liga de alumínio. As operações de produção incluem o estiramento, a conformação do domo, o recorte de aparas, a limpeza, a decoração e a conformação do pescoço e do flange.

A Figura (b) mostra um trabalhador inspecionando um rolo de lâmina de alumínio.

[PEPSI é uma marca registrada da PepsiCo, Inc. Usado sob permissão.

A Figura (b) é de Daniel R. Patmore/AP/Wide World Photos.]

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POR QUE ESTUDAR a Síntese, Fabricação e Processamento de Materiais?

Ocasionalmente, os procedimentos de fabricação e de processamento afetam de maneira adversa algumas das propriedades dos materiais. Por exemplo, na Seção 11.8 observamos que alguns aços podem se tornar frágeis durante tratamentos térmicos de revenido. Também, alguns aços inoxidáveis se tornam suscetíveis

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