GATE Section-XE-C Material Science Syllabus

Programa do curso

Unidade 1: Processamento de Materiais

• Síntese de pó
• Sintering
• Métodos químicos
• Técnicas de crescimento de cristal
• Refino de zona
• Preparação de nanopartículas
• Filmes finos

Unidade 2: Técnicas de Caracterização

• Difração de raios X
• técnicas espectroscópicas como UV-vis
• IR, Raman
• Microscopia ótica e eletrônica

Unidade 3: Estrutura e imperfeições

• Simetria de cristal
• Grupos de pontos
• Grupos de espaço
• Índices de aviões
• Fechar embalagem em sólidos
• Colagem em materiais
• Conceitos de coordenação e razão de raio
• Defeitos pontuais
• Dislocations
• Limites de grãos
• Energia de superfície
• Formas de equilíbrio de cristais

Unidade 4: Termodinâmica e Cinética

• Regra de fase, diagramas de fase
• Soluções sólidas
• Reações invariantes
• Regra de alavanca
• Tratamento térmico básico de metais
• Solidificação e transformações de fase
• Leis de difusão de Fick
• Mecanismos de difusão
• Dependência da difusividade da temperatura

Unidade 5: Propriedades dos Materiais

• Propriedades Mecânicas -

  • Resposta de tensão-deformação de metal

  • Materiais cerâmicos e poliméricos

  • Força de rendimento

  • Resistência à tração e módulo de elasticidade

  • Toughness

  • Deformação plástica

  • Fadiga, fluência e fratura

• Propriedades eletrônicas -

  • Teoria do elétron livre

  • Energia Fermi

  • Densidade de estados

  • Elementos da teoria da banda

  • Semiconductors

  • Efeito Hall

  • Comportamento dielétrico

  • Piezo

  • Ferro

  • Materiais piroelétricos

• Propriedades Magnéticas -

  • Origem do magnetismo em materiais metálicos e cerâmicos

  • Paramagnetism

  • Diamagnetism

  • Ferro

  • Ferrimagnetism

• Propriedades Térmicas -

  • Calor específico

  • Condutividade térmica e expansão térmica

  • Thermoelectricity

• Propriedades Óticas -

  • Índice de refração, absorção e transmissão de radiação eletromagnética em sólidos, materiais eletroópticos e magnetoópticos

  • Emissão espontânea e estimulada

  • Lasers de gás e estado sólido

Unidade 6: Tipos de materiais

• Conceito de materiais amorfos, monocristalinos e policristalinos
• Cristalinidade e seu efeito nas propriedades físicas
• Metal, cerâmica, polímeros
• Classificação de polímeros, polimerização, estrutura e propriedades
• Aditivos para produtos poliméricos
• Processamento e aplicações
• Efeito do meio ambiente nos materiais
• Composites

Unidade 7: Degradação Ambiental

• Corrosion
• Oxidation
• Prevention

Unidade 8: Elementos de Mecânica Quântica e Matemática

• Noções básicas de mecânica quântica
• Tratamento mecânico quântico de elétrica
• Propriedades ópticas e térmicas dos materiais
• Geometria sólida analítica
• Diferenciação e integração
• Equações diferenciais
• Vetores e tensores
• Matrices
• Séries de Fourier
• Análise complexa
• Probabilidade e estatísticas

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