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I. INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES
I.1. Presentación
I.2. Ciencia e Ingeniería de los materiales.
I.2.1. Concepto de material.
I.2.2. Propiedades de los Materiales: mecánicas, térmicas, electricas y magnéticas.
I.2.3. Clasificación de materiales.
I.2.4. Evolución de los materiales de ingeniería.
I.2.5. Materiales avanzados.
I.2.6. Ciclo de materiales y reciclado de materiales
I.2.7. La Ciencia e Ingeniería de los Materiales y los Objetivos de Desarrollo Sostenible.
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II. ESTRUCTURA, DISPOSICIÓN Y MOVIMIENTO DE LOS ÁTOMOS.
II.1. Estructuras cristalinas
II.1.1. Estructuras cristalinas en metales.
II.1.2. Polimorfismo y alotropía.
II.2. Orden atómico en materiales no cristalinos
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II.2. Imperfecciones cristalinas
II.2.1. Defectos puntuales.
II.2.2. Dislocaciones.
II.2.3. Defectos superficiales.
II.2.4. Observación microscópica.
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II.3. Difusión en sólidos
II.3.1. Mecanismos atómicos de difusión:
II.3.2. Difusión en estado estacionario.
II.3.3. Difusión en estado no estacionario
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III. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
III.1. Propiedades mecánicas, fractura y ensayos.
III.1.1. Deformación elástica.
III.1.2. Deformación plástica.
III.1.3. Ensayo de tracción.
III.1.4. Dureza
III.1.5. Fractura.
III.1.6. Ensayos de impacto. Transición
dúctil-frágil.
III.1.7. Fatiga.
III.1.8. Termofluencia.
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III.2. Otras propiedades físicas
III.2.1. Propiedades gravimétricas: la densidad y los factores que la determinan.
III.2.2. Propiedades térmicas: definiciones y formas de medirlas; origen físico de las propiedades térmicas.
III.2.3. Propiedades eléctricas; materiales conductores, aislantes y dieléctricos; origen físico de las propiedades eléctricas.
III.2.4. Propiedades electromecánicas: efecto piezoeléctrico.
III.2.5. Propiedades magnéticas: definiciones y formas de medirlas; origen físico de las propiedades magnéticas.
III.2.6. Propiedades ópticas: interacción entre materiales y radiación; el origen físico de las propiedades ópticas.
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III.3. Propiedades químicas
III.3.1. Conceptos.
III.3.2. La composición y forma de medirla.
III.3.3. Principios de durabilidad: oxidación, corrosión y degradación.
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IV. CONTROL DE PROPIEDADES Y MICROESTRUCTURA.
IV.1. Deformación plástica en metales
IV.1.1. Dislocaciones y deformación plástica.
IV.1.2. Mecanismos de endurecimiento en sistemas monofásicos.
IV.1.3. Recuperación. Recristalización
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IV.2. Diagramas de fase
IV.2.1. Definiciones y conceptos fundamentales.
IV.2.2. Diagramas de fase de sistemas de aleaciones binarias
IV.2.3. El sistema Fe-C.
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IV.3. Transformaciones de fase
IV.3.1. Cinética de reacciones en estado sólido.
IV.3.2. Cambios micro estructurales en aleaciones de de Fe-C.
IV.3.3. Revenido
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IV.4. Manipulación y control de las propiedades térmicas, eléctricas, magnéticas y ópticas.
IV.4.1. Estudio de casos y ejemplos.
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V. MATERIALES DE INGENIERÍA: PROPIEDADES, APLICACIONES Y PROCESADO.
V.1. Aleaciones metálicas
V.1.1. Aleaciones férreas y no férreas.
V.1.2. Procesado
V.1.3. Recocido.
V.1.4. Tratamientos de templado en aceros.
V.1.5. Mecanismo de endurecimiento por precipitación
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V.2. Materiales cerámicos
V.2.1. Estructuras cristalinas de cerámicas sencillas y silicatos.
V.2.2. Vidrios y vitrocerámicas
V.2.3. Procesado de materiales cerámicos.
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V.3. Materiales poliméricos
V.3.1. Estructuras de los polímeros.
V.3.2. Características mecánicas y termomecánicas.
V.3.3. Aplicaciones y conformación de los polímeros
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V.4. Materiales compuestos
V.4.1. Materiales compuestos reforzados con partículas
V.4.2. Materiales compuestos reforzados con fibras.
V.4.3. Materiales compuestos estructurales.
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V.5. Materiales funcionales.
V.5.1. Materiales para dispositivos electrónicos: semiconductores.
V.5.2. Materiales para aplicaciones ópticas.
V.5.3. Materiales magnéticos.
V.5.4. Otros materiales funcionales avanzados de interés industrial.
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VI. SELECCIÓN DE MATERIALES EN DISEÑO INDUSTRIAL
VI.1. Criterios de selección de materiales
VI.1.1. Proceso de selección de materiales.
VI.1.2. Mapas de selección de materiales
VI.1.3. Ejemplos de selección
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P1. Unidad práctica (2h)
Tratamientos térmicos: Normalizado, templado, revenido sobre un acero F-114
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P2. Unidad práctica (2h)
Ensayos Charpy: tenacidad de impacto en el acero F-114.
Embutición en resina de muestras para preparación metalográfica.
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P3. Unidad práctica (2h)
Ensayos de tracción sobre acero F-114: determinación del módulo elástico, límite elástico, resistencia a la tracción, esfuerzo de rotura, ductilidad, energía elástica y energía plástica.
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P5. Unidad práctica (2h)
Preparación metalográfica y observación en microscopio de las muestras embutidas con distinto tratamiento térmico.
Prácticas de materiales funcionales.
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P4. Unidad práctica (2h)
Ensayos de dureza Vickers, Rockwell y Brinell.
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PF. Defensa oral de la idea de negocio relacionada con la Ciencia e Ingeniería de los materiales.
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