En esta asignatura se amplian los conocimientos sobre la microestructura y el comportamiento de los distintos materiales de ingeniería (metales, polímeros, cerámicos y materiales compuestos) en relación a sus posibles aplicaciones industriales, diseño y optimización de la producción.



Esta asignatura contribuye significativamente a la ampliación de conocimientos en el contexto de la Ciencia, la Tecnología y la Química de los materiales.



Esta asignatura proporciona una ampliación de los contenidos de la asignatura de Fundamentos de Ciencia de Materiales impartidos en el curso 2º de la titulación, lo que permitirá al alumno comprender mejor la relación entre la microestructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales.



Los mecanismos que garantizan la coordinación horizontal, dentro del curso, se basan en la coordinación de los programas de esta asignatura con otras que introducen y emplean conceptos y principales similares, como son elementos de máquinas, cálculo de máquinas y teoría de estructuras.

La coordinación vertical se asocia a la estructura del propio Plan de Estudios, de modo que las asignaturas necesarias para el correcto seguimiento de la presente están ya impartidas en los anteriores cursos de grado.



Se trata de una asignatura de interés general para todos las especialidades y especialmente para la realización de trabajos de fin de Grado tanto en Ingeniería en Tecnología Industrial como en otros grados.

Específica M04OP2: Capacidad para abordar desarrollos, proyectos y estudios avanzados en el ámbito de la ingeniería de materiales, con un alto grado de autonomía.



Transversal M04OP7: Buscar y seleccionar información, comunicarla de forma oral o escrita, redactar informes y proyectos, gestionar la documentación.

Tema 1.- Introducción.

El ordenamiento sólido cristalino a escala ideal y a escala real. Propiedades mecánicas y funcionales de materiales. Comportamiento en servicio. Familias de materiales: metales, polímeros, cerámicos y compuestos.

Tema 2.- Transformaciones de fase en metales.

Solidificación de metales: nucleación homogénea y heterogénea, crecimiento de cristales, estructuras de solidificación. Deformación plástica: procesos en caliente y en frío, mecanismos de deformación y endurecimiento por deformación: acritud. Mecanismos de endurecimiento: por afino de grano, por formación de soluciones sólidas, por transformaciones de fase y por endurecimiento estructural.

Tema 3.- Tratamiento térmicos de aleaciones metálicas.

Tratamientos térmicos de aleaciones férreas: diagrama Fe-C y transformaciones en equilibrio, diagramas TTT y CCT de transformaciones de no equilibrio; temple y templabilidad; revenido; recocidos y normalizado. Tratamientos térmicos de aleaciones no férreas: endurecimiento estructural.

Tema 4.- Síntesis y caracterización molecular de polímeros.

De las pequeñas moléculas orgánicas a las macromoléculas. Los polímeros y el enlace. Reacciones de polimerización: poliadición y policondensación. Clasificación y definición. Polímeros sintéticos y polímeros naturales. Unidades químicas repetitivas. Conformación y configuración. Funcionalidad de monómeros y estructura de polímeros. Polímeros/plásticos.

Tema 5.- El estado sólido en polímeros.

Relaciones termodinámicas. El estado amorfo. Métodos experimentales de medida de la Tg. Factores que afectan a la Tg. Cristalinidad en polímeros. Técnicas de caracterización: Dilatometría, calorimetría, difracción de rayos X. Celda unidad en polímeros semicristalinos. Morfología. Factores termodinámicos y cinéticos.

Tema 6.- Comportamiento viscoelástico de materiales poliméricos.

Comportamiento tensión-deformación: efectos de la temperatura y de la velocidad de deformación. Fluencia y Relajación de tensiones. Superposición Temperatura-tiempo. Modelos reológicos de comportamiento viscoelástico. Ensayos dinámico-mecánicos.

Tema 7.- Fractura y fatiga en polímeros

Mecanismos de rotura dúctil y frágil. Aplicación de la mecánica de fractura. Tenacidad al impacto. Curvas S-N de Wöhler. Plásticos tenaces multifásicos.

Tema 8.- Otras propiedades de los materiales poliméricos

Envejecimiento y degradación. Combustión. Biodegradación. Reciclado.

Tema 9.- Aplicaciones de materiales: metálicos, polímeros, cerámicos y compuestos.

Aplicaciones estructurales de los materiales. Aplicaciones funcionales según sus propiedades. Aplicaciones en la vida moderna.

En la modalidad magistral, se impartirán amplias explicaciones por parte del docente con la ayuda de la proyección de las presentaciones.



En los seminarios, se focalizará la enseñanza en temas concretos que requieran de ejercicios complementarios para favorecer el trabajo en equipo y la participación del alumnado con posibles debates ocasionales. De este modo, se permite la profundización en el conocimiento teórico de la materia de una manera más práctica y aplicada.



En las prácticas de laboratorio se desarrollarán dos trabajos experimentales en grupos de 3 o 4 alumnos, para adquirir conocimientos y destrezas de las técnicas experimentales empleadas en la Ciencia de Materiales, de forma que al final de ambas prácticas cada grupo deberá presentar un informe técnico escrito de las mismas donde especificará los ensayos realizados y los resultados obtenidos así como realizará una presentación oral de ambas prácticas.

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 55
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 25
  • Trabajos individuales (%): 20

CONVOCATORIA ORDINARIA

La nota final de la asignatura estará dividida en tres partes:

- 55% de la nota final: evaluación de la prueba escrita.

- 25% de la nota final: evaluación de las prácticas.

- 20% de la nota final: evaluación de los seminarios.



EVALUACIÓN CONTINUA

Para aprobar la asignatura es necesario:

- Examen escrito: Obtener un 5 sobre 10. Las notas de las diferentes partes de las que consta el examen deberán estar compensadas y queda al criteriodel profesor dicha estimación.

- Prácticas de laboratorio: Obtener un 5 sobre 10.

- Seminarios: Obtener un 5 sobre 10.



Evaluación del examen escrito:

El examen escrito constará de una parte teórica y de una parte práctica y ambas poseen el mismo peso en la nota del examen. La parte teórica constará de preguntas, tanto de test como conceptuales, en las cuales se desarrollarán los conceptos de la asignatura. En cuanto a la parte práctica de dicho examen, constará de dos problemas a resolver. Cada uno de los problemas representa el 50% de la nota de la parte práctica.



Evaluación de las prácticas de laboratorio:

Se realizarán un total de diez sesiones que se desglosarán en dos prácticas generales. Ambas prácticas tendrán un total de cinco sesiones cada una y en ellas se desarrollarán, dos trabajos específicos de laboratorio utilizando todas las técnicas disponibles. La evaluación de las dos prácticas se realizará teniendo en cuenta el trabajo realizado por parte de los alumnos en el Laboratorio y la valoración del informe técnico que se deberá presentar al terminar cada una de las dos prácticas, dentro de un plazo establecido de tiempo. Asimismo, se tendrá en cuenta en dicha valoración, la asistencia a dichas prácticas.

*Si el alumno no asiste a las prácticas y no entrega los informes correspondientes, se entiende que renuncia a ser evaluado por evaluación continua, por lo que será evaluado por el sistema de evaluación final (leáse apartado de evaluación final).

*Aquellos alumnos que habiendo asistido a las prácticas de laboratorio y entregado el informe correspondiente no superen la nota establecida en los criterios de evaluación continua, tendrán la opción de ser evaluados mediante una pregunta de cada una de las dos prácticas, en el examen final.



Evaluación de seminarios:

Los seminarios se tomarán como complementarios a los trabajos de laboratorio y en ellos se completarán los conocimientos de las distintas técnicas de laboratorio. Su evaluación será mediante la evaluación de una presentación oral por cada una de las dos prácticas de desarrollo, en la cual se deberá presentar tanto la base de los conocimientos teóricos utilizados como el desarrollo técnico de la práctica. Asimismo se tendrá en cuenta la asistencia a los mismos.

*Si el alumno no asiste a los seminarios y no realiza las presentaciones, se entiende que renuncia a ser evaluado por evaluación continua, por lo que será evaluado por el sistema de evaluación final (leáse apartado de evaluación final).

*Aquellos alumnos que habiendo asistido a los seminarios y habiendo realizado las presentaciones correspondientes no superen la nota establecida en los criterios de evaluación continua, tendrán la opción de ser evaluados mediante un aprueba específica en el examen final.



El alumno tiene derecho a ser evaluado por el sistema de evaluación final. Para ello deberápresentar por escrito, la renuncia a la evaluación continua, para lo que dispone de un plazo de 9 semanas, a contar desde el comienzo del cuatrimestre.



EVALUACIóN FINAL

El sistema de evaluación final se llevará a cabo mediante la realización de una prueba escrita que consta de tres partes: evaluación de un examen escrito, evaluación de las prácticas y evaluación de los seminarios.

Evaluación del examen escrito:

El examen escrito constará de una parte teórica y de una parte práctica y ambas poseen el mismo peso en la nota del examen. La parte teórica constará de preguntas, tanto de test como conceptuales, en las cuales se desarrollarán los conceptos de la asignatura. En cuanto a la parte práctica de dicho examen, constará de dos problemas a resolver. Cada uno de los problemas representa el 50% de la nota de la parte práctica.

Evaluación de las prácticas:

Una pregunta teórico/práctica a contestar o a resolver.

Evaluación de los seminarios:

Una pregunta teórico/práctica a contestar o a resolver.



Renuncia:

La no presentación a la prueba fijada en la fecha oficial de exámenes supindrá la renuncia automática a la convocatoria ordinaria.

CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA

La nota final de la asignatura estará dividida en tres partes:

- 55% de la nota final: evaluación de la prueba escrita.

- 25% de la nota final: evaluación de las prácticas.

- 20% de la nota final: evaluación de los seminarios.



Para aprobar la asignatura es necesario:

- Examen escrito: Obtener un 5 sobre 10. Las notas de las diferentes partes de las que consta el examen deberán estar compensadas y queda al criteriodel profesor dicha estimación.

- Prácticas de laboratorio: Obtener un 5 sobre 10.

- Seminarios: Obtener un 5 sobre 10.



El sistema de evaluación se llevará a cabo mediante la realización de una prueba escrita que consta de tres partes: evaluación de un examen escrito, evaluación de las prácticas y evaluación de los seminarios.



Evaluación del examen escrito:

El examen escrito constará de una parte teórica y de una parte práctica y ambas poseen el mismo peso en la nota del examen. La parte teórica constará de preguntas, tanto de test como conceptuales, en las cuales se desarrollarán los conceptos de la asignatura. En cuanto a la parte práctica de dicho examen, constará de dos problemas a resolver. Cada uno de los problemas representa el 50% de la nota de la parte práctica.

* Alumnos evaluados por el sistema de evaluación continua que en la convocatoria ordinaria obtuvieron una puntuación igual o superior a 5 puntos sobre 10 en el examen final, tendrán la posibilidad de recuperar la nota del examen escrito de dicha convocatoria sin tener que volver a hacer dicho examen.



Evaluación de las prácticas:

Una pregunta teórico/práctica a contestar o a resolver.

*Alumnos evaluados por el sistema de evaluación continua que en la convocatoria ordinaria obtuvieron una puntuación igual o superior a 5 puntos sobre 10 en las prácticas, tendrán la posibilidad de recuperar la nota sin tener que volver a hacer la pregunta de prácticas en el examen final.



Evaluación de los seminarios:

Una pregunta teórico/práctica a contestar o a resolver.

* Alumnos evaluados por el sistema de evaluación continua que en la convocatoria ordinaria obtuvieron una puntuación igual o superior a 5 puntos sobre 10 en los seminarios, tendrán la posibilidad de recuperar la nota sin tener que volver a hacer la pregunta de seminarios.



Renuncia:

La no presentación a la prueba fijada en la fecha oficial de exámenes supindrá la renuncia automática a la convocatoria ordinaria.

Transparencias del curso.

Bibliografía básica

W.D. CALLISTER: "Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales". Ed.: McGraw-Hill (2005)

M. F. ASHBY and D.R.H. JONES: "Materiales para ingenieros 1. Introducción a las propiedades y las aplicaciones". Ed.: Reverté (2008)

M.F. ASHBY and D.R.H. JONES: "Materiales para ingenieros 2. Introducción a la microestructura, el procesamiento y el diseño". Ed.: Reverté (2008)

D. R. ASKELAND: "Ciencia e Ingeniería de Materiales". Ed.: Thomson 4ª edición (2002)

N. E. DOWLING: "Mechanical behavior of materials: engineering methods for deformation, fractura and fatigue". Ed.: Prentice-Hall (1999)

J. M. WARD; D. W HADLEY: "Mechanical properties of solid polymers". Ed.: Wiley and Sons (1993)

Bibliografía de profundización

W. D. SMITH: "Structure and properties of engineering alloys". Ed.: McGraw-Hill (2005)
J. A. BRYDSON: "Plastic materials". Ed.: Butterworth 7ª edición (1999)
D. HULL and T. W. CLYNE: "An introduction to composite materials". Ed.: Cambridge Solid State Science Series. (1996)

Revistas

Materials Science and Engineering
Metallurgical Transactions
Polymer engineering nd Science
Journal of Materials Science

Direcciones web

http://www.sciencedirect.com

A lo largo del curso se proporcionarán otras direcciones de interés específico para cada tema.