Quimica

TRABALHO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS

(2,0) Considere os materiais abaixo:

Material R
(MPa) %EL
(%) Condutividade Elétrica
(1/m) Condutividade Térmica
(W/m.°K) T. Fusão
(oC) Dens.
(kg/m3) Custo
Aço 1040 590 20 0.6 X 107 51.9 1528 7870 Baixo
Aço Inox 650 25 0.2 X 107 16.2 1528 7870 Médio
Cu 220 50 6 x 107 388 1084 8920 Baixo
ZrO2 1000 0 1 X 10-10 2 2700 5600 Alto
Polietileno 35 350 1 X 10-14 0.13 130 950 Baixo
C (grafite) 45 0 1 x 105 140 3527 2267 Baixo
Compósito (epóxi/fibra de carbono) 1200 5 1 X 10-10 1.2 300 1200 Alto

A partir da tabela acima, escolha o melhor material para as seguintes aplicações, justificando detalhadamente sua escolha. Você deve dizer porque excluiu certos materiais e como decidiu entre os candidatos viáveis.

a) (0,5) A proteção térmica do nariz do ônibus espacial.

RESPOSTA: ZrO2 (Dióxido de Zircônio), por ter uma baixa condutividade térmica e também utilizado como um revestimento de barreira em motores a jato e um alto ponto de fusão, o dióxido de zircônio é mais adequado para a proteção térmica. Exclui Aço 1040, Aço inox, C(grafite), por ter maior condutividade térmica e também o Polietileno e o compósito (epóxi/Fibra de Carbono) por ter menor ponto de fusão.

b) (0,5) A carcaça de um computador portátil (laptop)

RESPOSTA: Polietileno, é o material mais apropriado para a carcaça de um laptop pois apresenta uma baixa condutividade térmica e elétrica, sendo assim ele protege o usuário de possíveis descargas elétricas que o aparelho possa emitir. Aço 1040, Aço inox, Cu e o Grafite apresentam uma condutividade elétrica elevada, portanto esses materiais são inviáveis para a carcaça de um laptop, pois apresentam um serio risco a choques elétricos. O compósito e o ZrO2 (Dióxido de Zircônio), poderiam ser indicados para a carcaça de um laptop, ambos apresentam uma condutividade elétrica baixa, porem o custo financeiro seria bem elevado, por esse motivo eles não são os principais indicados.

c)