Reologia dos Materiais
Código
7436
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Ciências dos Materiais
Créditos
6.0
Professor responsável
Maria Teresa Varanda Cidade
Horas semanais
5
Total de horas
75
Língua de ensino
Português
Objectivos
No final desta unidade curricular o estudante deverá ter adquirido conhecimentos, aptidões e competências que permitam: reconhecer a importância da viscoelasticidade e de que modo ela afeta a deformação dos fluidos quando sujeitos a tensões de corte e extensionais; saber quais os parâmetros que afetam as funções reológicas dos fluidos, em particular dos polímeros; compreender o comportamento reológico de materiais e produtos tais como: sistemas multifásicos (suspensões, emulsões, misturas poliméricas), cosméticos, alimentos, tintas, etc; medir propriedades reológicas de diferentes tipos de fluidos, em particular dos polímeros, utilizando os equipamentos apropriados; calcular funções reológicas medidas em diferentes geometrias; aplicar o conhecimento reológico do polímero às suas condições de processamento; ajustar os resultados das medidas a equações/modelos apropriadas e extrair daí informação relevante
Pré-requisitos
Não existem procedências obrigatórias, no entanto é aconselhável que os estudantes tenham conhecimentos de polímeros (adquiridos nas unidades curriculares de Química de Polímeros e Física de Polímeros), bem como de matemática (por exemplo resolução de equações diferenciais) e de mecânica de fluidos.
Conteúdo
O conceito de reologia e a importância do seu estudo. Fundamentos de reologia. Viscoelasticidade, sólidos e líquidos viscoelásticos, nº de Déborah..Classificação dos fluidos: fluidos newtoneanos e fluidos não newtoneanos
Funções reológicas de fluidos não newtoneanos: viscosidade, diferenças de tensões normais, viscosidade complexa, módulo dinâmico e módulo dissipativo. Viscosidade extensional, relações entre funções reológicas em corte e extensionais.
Reologia de polímeros e soluções poliméricas: fatores que afetam as propriedades reológicas de polímeros: taxa de corte, temperatura, pressão, massa molecular média e distribuição de massas moleculares médias, concentração, estrutura molecular, aditivos.
Reologia de: polímeros líquido-cristalinos; sistemas poliméricos multifásicos: suspensões, emulsões, polímeros reforçados com fibra, misturas de polímeros, copolímeros de blocos; produtos alimentares; produtos farmacêuticos e cosméticos; tintas; materiais de construção.
Bibliografia
H.A. Barnes, J.F. Hutton and K. Walters, “An Introduction to Rheology”, Elsevier Publishers, 1989.
R.B. Bird, R.C. Armstrong and O. Hassager, “Dynamics of Polymeric Liquids: Volume II, Fluid Mechanics”, John Wiley & Sons Inc., 1977.
L.E. Nielsen, “Polymer Rheology”, Marcel Dekker, Inc., 1977.
“Reologia e suas Aplicações Industriais”, A. Gomes de Castro, J.A. Covas e A. Correia Diogo (Eds), Ciência e Técnica (Instituto Piaget), 2001.
“NL Rheology Handbook”, NL Industries, Inc..
“Paints, Coatings and Solvents”, D. Stoye andW. Freitag(Eds), Wiley – VCH, 2001.
“Introduction to Paint Chemistry and principles of paint technology”, J. Bentley and G.P. Turner, Chapman & Hall, 2000.
“Reologia de Polímeros – Texto de Apoio”, M.T.Cidade, 2005.
Método de ensino
Relativamente aos conteúdos teóricos, a exposição da matéria será feita por recurso à projecção de transparências. Estas serão disponibilizadas aos alunos, na página da disciplina. Esta página conterá todos os elementos relativos à disciplina: objectivos, conteúdos programáticos, calendarização dos diferentes tipos de aulas, métodos de avaliação, enunciados de problemas, guiões dos trabalhos práticos, métodos e resultados de avaliação, bibliografia aconselhada e sumários, para além das já referidas transparências.
Relativamente a problemas, os alunos serão convidados a os resolver previamente, servindo as aulas para correcção e esclarecimentos de dúvidas. No final das aulas de problemas, todos os alunos, independentemente de terem feito, ou não, a resolução prévia dos exercícios propostos, ficarão com a resolução, a qual será feita no quadro, sempre que possível pelos próprios alunos.
Relativamente a conteúdos práticos, serão realizados 5 trabalhos de laboratório que não só servirão para consolidar os conhecimentos teóricos adquiridos mas também a familiarizar os alunos com equipamentos de medida vulgarmente utilizados na caracterização reológica de fluidos.
Método de avaliação
Serão realizados 2 testes e 5 questionários, correspondentes aos 5 trabalhos de laboratório, ao longo do semestre.
Os alunos que obtiverem, como nota de avaliação contínua, um mínimo de 9.5 val serão dispensados de exame: os que tendo frequência, não obtiverem o mínimo para a dispensa de exame (mínimo de 9 val nos testes e 8 valores nos questionários), terão acesso ao exame, sendo que este tem um peso para a nota final da disciplina de 60%, sendo os restantes 40% correspondentes à nota de frequência. A frequência é obtida pela média dos 5 questionários, tendo como mínimo 9.5 valores.
A frequência será atribuída por um período de 2 anos.