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Objetivo Geral:

A disciplina tem como objetivo a motivação ao estudo da caracterização estrutural. Visão geral de análise estrutural e microestrutural. Apresentação das técnicas abordadas e suas aplicações. Exemplos práticos, uso e importância. Forma de Avaliação.

Preparação da amostra para Microscopia Óptica: Introdução, seleção da amostra, embutimento, lixamento e polimento da amostra metalográfica, recomendações para polimento de determinados materiais (alumínio, aço, cobre, cerâmicos, etc.), ataques para metais e cerâmicos, recomendações para ataques de amostras metálicas e cerâmicas.

Microscopia Óptica: Conceitos básicos de Ótica, fontes de iluminação e sistema ótico (lentes, filtro, objetivas, ocular, resolução e profundidade de foco), luz polarizada, fotomicrografia.

Microscopia Quantitativa: Variáveis básicas de medição, regiões de medição, frações a serem medidas (análise de áreas, contagem de pontos, análise estatística), tamanho de grão, medidas de inclusões, tamanho de partículas.

Microscopia Eletrônica/Microanálise. Introdução: Evolução da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e características das imagens obtidas (SE e BSE).

Componentes e funcionamento do MEV: fontes de elétrons, canhão de elétrons, produção e saturação do feixe de elétrons, lentes condensadoras, focalização, demagnificação e varredura do feixe, detectores.

Interação Elétron-Amostra: Interações elementares, volume de interação, origem dos sinais (formação dos elétrons retroespalhados e elétrons secundários), profundidade de penetração do feixe primário e de emissão dos elétrons secundários e retroespalhados.

Formação e interpretação da imagem: Processo básico de formação da imagem com baixo aumento (<10000X) e com alto aumento (>10000X), processamento da imagem, defeitos no processamento da imagem (contaminação, carregamento).

Preparação das Amostras: Tamanho das amostras, problema de obtenção de vácuo, preparação de amostras metálicas, cerâmicas e poliméricas, análise de superfícies polidas e fraturadas, recobrimento de superfícies (evaporadores e sputters).

Introdução a Microanálise: Formação dos raios-X, princípio de operação e detecção da radiação, contagem da radiação, radiação contínua (background), radiação característica, calibração.

Análise Qualitativa: Identificação dos picos, overlap dos picos, distorção dos picos, efeitos de absorção, fluorescência interna, inclinação da amostra, mapeamento e linescans.

Análise Quantitativa: Influência do KV, da geometria do detector, método de quantificação ZAF, análise quantitativa sem standards, análise quantitativa com standards.

Técnicas de Análise de Textura De Sólidos: Absorção física e química; Distribuição de poros; Área superficial e metálica

Análise Por Feixe de Íons: As análises por feixe de íons como técnicas de caracterização de superfícies Espectroscopia de retroespalhamento Rutherford (RBS). Elastic Recoil Detection Analysis. Particle induced X-ray emission.

Difração de Raios X e Espectroscopia de Fotoelétrons: Conceitos fundamentais, Células unitárias, isotemas cristalinos, reações e planos cristalográficos, direções cristalográficas, Planos cristalográficos, Difração em ângulo elevado, calculo de tamanho de cristalito, Análise de fase em sólidos, Espalhamento de Raios X em ângulo rasante, Espectroscopia de fotoelétrons.

Bibliografia Básica:

• - SOUZA Sérgio A. “Ensaios Mecânicos de Materiais Metálicos. Fundamentos teóricos e
• - CALLISTER Jr., W.D. Materials Science and Engineering: An Introduction. 7a ed.
• MOTHE, C.G “Análises Térmicas de Materiais”. Ed. Artliber, 2009.

Bibliografia Complementar:

• Normas ABNT e ASTM.
• BIRD, J. R.; WILLIAMS, J. S. Ion Beams for Materials Analysis, Academic Press; Sydney, 1989. 719pp.
• GARCIA, A., SPIM, J.A., SANTOS, CA, Ensaio dos Materiais, LTC Editora, 247 pg, 2000.
• ASKELAND Donald R. e PHULÉ Pradeep P. “Ciência e Engenharia dos Materiais” , Ed. Cengage, São Paulo, 2008