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
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 newtonianos e fluidos não newtonianos
Funções reológicas de fluidos não newtonianos: 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 soluções poliméricas
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 4 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 (60% nota dos testes e 40% nota dos questionários) serão dispensados de exame: os que tendo frequência, não obtiverem o mínimo para a dispensa de exame (avaliação contínua positiva e mínimo de 8 val no 2º teste), 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 4 questionários, tendo como mínimo 9.5 valores a que acresce nota mínima de 8 val no 3º questionário). Esta nota pode ser penalizada ou majorada até 1 val, em função da assistência às aulas teóricas e teórico práticas, bem como à participação nestas últimas.
Nota: alunos(as) TE não devem ser penalizados por não comparecerem às aulas de problemas (desde que apresentem justificação da entidade patronal para cada um dos dias em que faltaram). Nesse caso terão 10 nesta nota, a menos que venham a algumas aulas e nesse caso ser-lhes-ão contabilizados os resultados dessas aulas. Estes alunos são no entanto obrigados a assistirem às aulas de laboratório.
A frequência será atribuída por um período de 2 anos.