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
Conteúdo
Capítulo 1. Introdução: O conceito de reologia e a importância do seu estudo.
Fundamentos de reologia: geometria de escoamento, lei de Hooke, lei de Newton, equações do movimento, equações de Navier Stokes.
Viscoelasticidade: o conceito de viscoelasticidade, sólidos e líquidos viscoelásticos, nº de Déborah.
Classificação dos fluidos: fluidos newtoneanos e fluidos não newtoneanos (reofluidificantes, reoespessantes, etc).
Capítulo 2. Funções reológicas de fluidos não newtoneanos Viscosidade: Curvas de fluxo, equações cosnstitutivas e modelos que descrevem o comportamento dos fluidos não newtoneanos.
Diferenças de tensões normais: origem, primeira diferença de tensões normais como medida da elasticidade de um fluido, consequências da existência de diferenças de tensões normais não nulas.
Viscoelasticidade linear: comportamento de fluidos viscoelásticos em regime de viscoelasticidade linear; viscosidade complexa, módulo dinâmico e módulo dissipativo.
Viscosidade extensional: tipos de deformação extensional, importância dos escoamentos extensionais, relações entre funções reológicas em corte e extensionais.
Capítulo 3. Instrumentos de medida de funções reológicas Equipamentos simples para controlo de rotina.
Reómetros rotacionais.
Reómetros capilares.
Reómetros extensionais.
Capítulo 4. Reologia de polímeros: factores que afectam as propriedades reológicas de polímeros
Efeito da temperatura. Curvas mestras.
Efeito da pressão.
Efeito da massa molecular média e da distribuição de massas moleculares médias.
Efeito da estrutura molecular: efeito das ramificações, efeito de outros factores estruturais.
Efeito da presença de aditivos.
Efeito da adição de solventes: reologia das soluções poliméricas; viscosidade em função da concentração, dependência da viscosidade de soluções poliméricas. com a temperatura e a taxa de corte, propriedades reológicas dinâmicas de soluções poliméricas.
Capítulo 5. Reologia de polímeros líquido-cristalinos Introdução: a noção de cristal líquido e de polímero líquido-cristalino.
Reologia de polímeros líquido-cristalinos liotrópicos: curvas de viscosidade em função da concentração, viscosidade e diferenças de tensões normais em função da taxa de corte, influência da temperatura, da concentração e da massa molecular média do polímero nas funções reológicas das soluções liotrópicas.
Reologia dos polímeros líquido-cristalinos termotrópicos: viscosidade e diferenças de tensões normais em função da taxa de corte, influência da temperatura e da massa molecular média do polímero nas funções reológicas de polímeros termotrópicos.
Modelos aplicáveis ao comportamento reológico de polímeros liquido-cristalinos.
Capítulo 6. Reologia de sistemas poliméricos multifásicos Reologia de suspensões: suspensões diluídas, suspensões concentradas,
Reologia de emulsões.
Reologia de polímeros reforçados com fibra.
Reologia de misturas de polímeros. Caso particular da reologia de misturas de termoplásticos com polímeros liquido-cristalinos.
Reologia de copolímeros de blocos.
Capítulo 7. Reologia de produtos alimentares
Seminário proferido por docente externo
Capítulo 8. Reologia de produtos farmacêuticos e de cosméticos
Seminário proferido por docente externo
Capítulo 9. Reologia de tintas
Importância da reologia na indústria das tintas. Tixotropia e tempo de recuperação da viscosidade.
Factores de que depende a reologia de uma tinta: natureza do ligante, composição do solvente, concentração do ligante, conteúdo em pigmentos, temperatura.
Relação entre a taxa de corte e as propriedades das tintas: nivelamento, sedimentação, pintura, etc.
Utilização de aditivos modificadores da reologia das tintas.
Relação entre viscosidade da tinta e método de aplicação.
Capítulo 10. Reologia de Materiais de Construção
Importância da reologia em construção civil e obras públicas. Os conceitos de tensão de cedência e viscosidade plástica. Dependência destes com a taxa de corte, a temperatura e a composição da mistura. Modelos aplicáveis à reologia destes materiais.
Seminário proferido por docente do DEC
Método de avaliação
A avaliação dos trabalhos de laboratório será feita através da realização de um questionário individual, a ser realizado uma a duas semanas após a realização do mesmo.
A classificação final (NF) da disciplina será calculada por recurso à expressão:
NF = 0.60 NT + 0.40 NL (1)
com
NT – média dos 2 testes realizados ao longo do semestre, ou nota de exame
NL - Média dos questionários
Os alunos poderão dispensar de exame, caso tenham obtido NF igual ou superior a 9.5 val, com um mínimo de 8 val no 1º teste, e com NT (nota de frequência) igual ou superior a 9.5 val.
Os alunos que não tenham obtido aprovação por testes, poderão realizar um exame desde que tenham obtido frequência na disciplina.