CIÊNCIA DOS MATERIAIS
A Ciência que estuda os materiais pode ser tão interessante quanto as ciências que proporcionam tecnologias diferentes dessa área. O mundo é feito por materiais de diversas estruturas e propriedades, podendo ser desenvolvidos materiais cada vez melhores para determinados objetivos.Segundo o livro mais essencial para essa ciência "Ciência e Engenharia de Materiais: uma introdução." de Willian D. Callister, alguns pontos importantes são descritos sobre o assunto.
PERSPECTIVA HISTÓRICA
Os materiais estão provavelmente mais entranhados na nossa cultura do que a maioria de nós imagina. Transportes, habitação, vestuário, comunicação, recreação e produção de alimentos. Virtualmente, cada seguimento de nossas vidas diárias é influenciado em maior ou menor grau pelos materiais. Historicamente, o desenvolvimento e o avanço das sociedades têm estado intimamente ligados às habilidades dos seus membros em produzir e manipular materiais para satisfazer as suas necessidades. De fato, as civilizações antigas foram designadas pelo nível de seus desenvolvimentos em relação aos materiais ( isto é, Idade da Pedra, Idade do Bronze). Os primeiros seres humanos tiveram acesso a apenas um número limitado de materiais, aqueles que ocorrem naturalmente: pedra, madeira, argila, peles, e assim por diante. Com o tempo eles descobriram técnicas para a produção de materiais que tinham propriedades superiores às dos produtos naturais; estes novos materiais incluíam a cerâmica e vários metais. Além disso, foi descoberto que as propriedades dos materiais poderiam ser alteradas através de tratamentos térmicos e pela adição de outras substâncias. Não foi senão em tempos relativamente recentes que os cientístas compreenderam as relações entre os elementos estruturais dos materiais e suas propriedades. Este conhecimento, adquirido ao longo dos últimos 60 anos mais ou menos, deu-lhes condições de moldar, em grande parte, as características dos materiais. Desta forma, dezenas de milhares de materiais diferentes foram desenvolvidos com características relativamente específicas que atendem as necessidades de nossa moderna e complexa sociedade; estes incluem metais, plásticos, vidros e fibras.
CIÊNCIA E ENGENHARIA DOS MATERIAIS
Ciência dos materiais envolve a investigação das relações que existem entre as estruturas e as propriedades dos materiais. Em contraste, a Engenharia de materiais consiste, com base nestas correlações estrutura-propriedade, no projeto ou engenharia da estrutura de um material para produzir um conjunto prodeterminado de propriedades. Os componentes que estão envolvidos nos estudos da área da Ciência e Engenharia de Materiais podem ser resumidos em Estrutura, Propriedades, Processamento e Desempenho dos materiais. Com respeito às relações destes quatro componentes, a estrutura de um material irá depender da maneira como ele é processado. Além disso, o desempenho de um material será uma função das suas propriedades. Assim, a inter-relação entre processamento, estrutura, propriedades e desempenho é linear.
POR QUE ESTUDAR CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS?
Por que estudamos os materiais?
Resumindo a idéia exposta em vários livros, podemos dizer que os mais diferentes materiais, por apresentarem características, propriedades e estruturas diferentes, devem ser analisados quando ao seu melhor desempenho para determinadas aplicações. Nem sempre podemos ter num material, as propriedades essenciais para seu uso, nem sempre uma determinada propriedade pode estar presente junto a outra no mesmo material, sendo então, fundamental saber avaliar o sistema. Quanto mais familiarizado estiver um engenheiro ou cientista com várias características e relações estrutura-propriedade, bem como com as técnicas de processamento dos materiais, mais capacitado e confiante ele estará para fazer opções ponderadas de materiais com bases nestes critérios.
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
Os materiais sólidos têm sido convenientemente agrupados em três classificações básicas: metais, cerâmicos e polímeros. Esse esquema está baseado principalmente na composição química e na estrutura atômica, e a maioria dos materiais se encaixa em um ou outro agrupamento distinto, embora existam alguns materiais intermediários. Adicionalmente existem outros três grupos de materiais importantes na engenharia - compósitos, semicondutores e biomateriais.
MATERIAIS AVANÇADOS
Os materiais utilizados em aplicações de alta tecnologia (High-Tech) são algumas vezes chamados de materiais avançados. Por alta tecnologia queremos dizer um dispositivo ou produto que opera ou funciona utilizando princípios relativamente intrincados e sofisticados; são exemplos os equipamentos eletrônicos, computadores, sistemas de fibra ótica, espaçonaves, aeronaves, e foguetes militares. Estes materiais avançados são tipicamente materiais tradicionais cujar propriedades foram aprimoradas, ou então materiais de alto desempenho recentemente desenvolvidas. Além disso, eles podem ser de todos os tipos de materiais, e em geral são relativamente caros.
