La asignatura comprende los conocimientos básicos de la Ciencia de Materiales, usuales en las titulaciones europeas de Ingeniería homologables a ésta, tales como la importancia creciente de los materiales en ingeniería, la estructura básica de los materiales de las diferentes familias clásicas (metales, cerámicos, poliméricos), las transformaciones que tienen o pueden tener lugar en su fabricación y su empleo continuado y sus propiedades mecánicas, eléctricas, electrónicas, magnéticas, térmicas y ópticas. Se finaliza con una breve descripción de los materiales mas comúnmente empleados hoy día de las tres familias anteriores y de los criterios usuales en su selección de cara al empleo de los mismos.

Dentro del módulo a que pertenece, básico, la asignatura permite comenzar la formación del alumno en el campo de los materiales de ingeniería y generar la inquietud de los futuros titulados por completar el conocimiento de esa faceta de su formación como ingenieros, que hoy día es de máxima relevancia en la profesión.

Los mecanismos que garanticen 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 principios similares, como son Estática-Mecánica y Termodinámica.

Los mecanismos que garanticen la coordinación vertical están asociados a la estructuración del propio Plan de Estudios completo, de modo que las asignaturas precisas para el seguimiento de la presente estén ya impartidas (Física y Química), y las asignaturas que precisan de ésta para su impartición estén en cursos posteriores, como efectivamente lo están.

Conocimientos de los fundamentos de ciencia, tecnología y química de materiales. Comprender la relación entre la microestructura, la síntesis o precesado y las propiedades de los materiales.

Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial.

(Temario)

DENOMINACIÓN/DESCRIPCIÓN

1 - Historia e importancia de los Materiales/ Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Perspectiva histórica.Tendencias actuales en el uso de los materiales

2 - La estructura atómica y el enlace químico/ Fundamentos de la estructura atómica. Modelos electrónicos. Niveles energéticos y configuraciones electrónicas. La Tabla Periódica. Fuerzas y energías de enlace. Los enlaces atómicos: iónico, covalente, metálico, secundario. Enlaces mixtos.

3 - La estructura cristalina de los sólidos/ El ordenamiento cristalino. Redes de Bravais. Índices de Miller. Estructuras cristalinas metálicas. Otras estructuras cristalinas. Difracción de Rayos-X.

4 - Estructura no cristalina de los sólidos/ Estructura de los polímeros. Moléculas de cadena corta y larga. Química de los polímeros. Familias de materiales poliméricos. Peso molecular. Forma, estructura y configuración molecular. Cristalinidad en los polímeros.Vidrios.Enfriamiento. Oxidos formadores y modificadores de red. Otros materiales no cristalinos.

5 - Sólidos reales y difusión. Defectos en los sólidos. Defectos puntuales. Defectos lineales. Defectos superficiales. Determinación del tamaño de grano. Difusión en estado sólido. Leyes matemáticas de la difusión. Coeficiente d difusión. Procesos industriales.

6 - Diagramas de fase/ Definiciones. Las soluciones sólidas: reglas de Hume-Rothery. Regla de las fases de Gibbs. Tipos de diagramas de fase: de sustancias puras, binarios. Diagramas binarios de solubilidad total. Diagramas binarios con puntos invariantes: eutécticos, peritécticos, monotécticos. Diagramas con fases y compuestos intermedios.

7 - Fundamentos de la corrosión/ Corrosión electroquímica de los metales. Velocidad de corrosión. Pasividad. Corrosión ambiental y protección. Oxidación. Corrosión de cerámicas. Degradación de polímeros. Efecto de la intemperie.

8 - Propiedades mecánicas de los materiales/ Introducción. Deformación elástica. Deformación plástica. Propiedades de tracción y diagrama tensión-deformación. Influencia de la temperatura y de la velocidad de deformación. Modelización del comportamiento en tracción. Dureza. Fractura y ensayo Charpy. Fatiga. Fluencia.

9 - Propiedades funcionales/ Propiedades eléctricas:conductividad y resistividad eléctrica, comportamiento dieléctrico. Propiedades magnéticas: Tipos de magnetismo, materiales magnéticos, superconductividad. Propiedades térmicas: Capacidad calorífica,conductividad térmica, dilatación y tensiones térmicas. Propiedades ópticas: La radiación electromagnética, interacción de la luz con los sólidos.

10 - Materiales metálicos/ Materiales férreos: Fabricación de aceros y fundiciones, tipos de aceros: construcción metálica, inoxidables, herramientas, tipos de fundiciones. Aluminio y sus aleaciones. Cobre y sus aleaciones. Titanio y sus aleaciones. Otras aleaciones no férreas. Tratamientos térmicos de los materiales metálicos.

11 - Materiales poliméricos y compuestos/ Fabricación. Aditivos. Comportamiento mecánico de polímeros. Viscoelasticidad. Fractura. Termoplásticos. Polímeros termoendurecibles. Elastómeros. Los materiales compuestos. Refuerzo con partículas. Refuerzo con fibras. Compuestos laminares y estructurales.

12- Materiales cerámicos/ Fabricación y propiedades. Cerámicas clásicas: ladrillos, tejas, porcelana, loza, gres. Cerámicas técnicas: alúmina, zirconia, carburo de silicio, nitruro de silicio. Vidrios: Fabricación, propiedades y aplicaciones.Vitrocerámicos: propiedades y aplicaciones.

En la modalidad magistral se impartirán amplias explicaciones por parte del docente con la ayuda de la proyección de las presentaciones, cuyo libro tendrán a disposición los alumnos en el servicio de reprografías del centro.

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 trabajos experimentales para adquirir conocimientos y destrezas de las técnicas experimentales empleadas en la Ciencia de los Materiales.

Para garantizar la seguridad sanitaria de los alumnos a la hora de realizar las practicas se utilizara la figura del alumno delegado.

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 75
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 10
  • Trabajos individuales (%): 15

La nota final de la asignatura está dividida en tres partes: 75% : evaluación del examen escrito; 15% : evaluación de los seminarios;10% : evaluación de las prácticas de laboratorio.

En el caso de que no se pueda realizar una evaluación presencial de la asignatura, se realizarán los cambios pertinentes para la realización de una evaluación online mediante la utilización de las herramientas informáticas existentes en la UPV/EHU. Las características de esta evaluación online serán publicadas en eGela.

EVALUACIÓN CONTINUA

Para aprobar la asignatura es necesario obtener un 5 sobre 10 en el examen escrito, prácticas de laboratotio y seminarios.En el examen escrito las notas de las distintas partes deben estar compensadas y queda a criterio del profesor dicha estimación.

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 de test y preguntas cortas, en las cuales se desarrollarán los conceptos de la asignatura. La parte práctica constará de dos problemas a resolver. Cada uno de los problemas representa el 50% de la nota de la parte práctica.

El día del examen escrito, el alumnado únicamente podrá disponer de:

-Pequeños útiles de dibujo: Regla, escuadra ;Calculadora;Útiles de escritura.

Evaluación prácticas de laboratorio:

Hay tres prácticas de laboratorio. Para tener la posibilidad de realizar la práctica, será necesario haber completado satisfactoriamente un test previo a la práctica a través de E-Gela en los plazos establecidos. Para ello, es necesario contestar correctamente a 3 de las 5 preguntas del test previo. Las personas que no realicen el test u obtengan una nota inferior a la arriba mencionada, no podrán realizar la práctica ni contestar el test final y por lo tanto se tomará la nota correspondiente a esa práctica como un cero para el cálculo de la nota final de prácticas. La evaluación de las prácticas se realizará mediante un test en E-gela. La nota final se calculará aplicando la media aritmética de las tres prácticas individuales. Aun habiendo asistido a la práctica, el hecho de no contestar las preguntas del test correspondiente dentro de los plazos establecidos supondrá un cero. Si el alumno no asiste a ninguna de las prácticas de laboratorio se entiende que renuncia a ser evaluado por evaluación continúa, por lo que será evaluado por el sistema de evaluación final (léase apartado Evaluación final).

*Aquellos alumnos que habiendo asistido a las prácticas de laboratorio no superen la nota establecida en los criterios de evaluación continua tendrán la opción de ser evaluados mediante una pregunta teórica/práctica el día del examen final.

*Si no se supera la asignatura, la nota de prácticas no se guarda para el próximo curso.

Evaluación de seminarios:

Cada seminario tiene asociado una tarea. Únicamente para el segundo y tercer seminario (Tema 7: Corrosión), previo al día del seminario, el alumnado debe responder un test de 5 preguntas en E-Gela. La nota que se obtenga en este test servirá para ponderar la nota final de la tarea de seminario. La nota final de los seminarios se calculará como la media aritmética de las notas de las tareas individuales que el alumnado tendrá que entregar en las fechas correspondientes. Aun habiendo asistido al seminario, el hecho de no entregar la tarea correspondiente dentro de los plazos establecidos supondrá un cero. Aquellos alumnos que no asistan al seminario no podrán entregar la tarea correspondiente y por lo tanto, se tomará la nota correspondiente a esa tarea como un cero para el cálculo de la nota final de seminarios.Si el alumno no asiste a ninguno de los seminarios se entiende que renuncia a ser evaluado por evaluación continúa, por lo que será evaluado por el sistema de evaluación final (léase apartado Evaluación final).

*Aquellos alumnos que habiendo asistido a los seminarios no superen la nota establecida en los criterios de evaluación continua, tendrán la opción de ser evaluados mediante una pregunta teórica/práctica el día del examen final.

*Si no se supera la asignatura, la nota de seminarios no se guarda para el siguiente curso.

*El alumno tiene derecho de ser evaluado por el sistema de evaluación final. Para ello, debe presentar 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 un examen escrito final que consta de tres partes: evaluación del examen escrito, evaluación de las prácticas de laboratorio y evaluación de seminarios.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 de test y preguntas cortas, en las cuales se desarrollarán los conceptos de la asignatura. La parte práctica constará de dos problema

CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA

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

- 75% de la nota final: evaluación del examen escrito

- 15% de la nota final: evaluación de los seminarios

- 10% de la nota final: evaluación de las prácticas de laboratorio.

Para aprobar la asignatura es necesario:

• Examen Escrito: Obtener un 5 sobre 10; las notas de las distintas partes deben estar compensadas y que queda a criterio del profesor dicha estimación.

• Prácticas de laboratorio: Obtener un 5 sobre 10

• Seminarios: Obtener un 5 sobre 10

Examen escrito final que consta de tres partes: evaluación del examen escrito, evaluación de las prácticas de laboratorio y evaluación de 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 de test y preguntas cortas, en las cuales se desarrollarán los conceptos de la asignatura. La parte práctica constará de dos problemas a resolver. Cada uno de los problemas representa el 50% de la nota de la parte práctica.

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

Evaluación prácticas de laboratorio:

Pregunta teórica /práctica a contestar o resolver.

*Alumnos evaluados por 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 seminarios:

Pregunta teórica /práctica a contestar o resolver.

*Alumnos evaluados por 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 en el examen final.

Renuncia: la no presentación a la prueba fijada en la fecha oficial de exámenes supondrá la renuncia automática a la convocatoria extraordinaria

En el caso de que no se pueda realizar una evaluación presencial de la asignatura, se realizarán los cambios pertinentes para la realización de una evaluación online mediante la utilización de las herramientas informáticas existentes en la UPV/EHU. Las características de esta evaluación online serán publicadas en eGela.

Transparencias del curso.
Libro "Introducción a la Ciencia e Ingeniería de Materiales". W.D. Callister. Ed. Reverté. (1996)

Bibliografía básica

-Materials Science and Engineering, (9th Edition), W. Callister, Ed. Wiley (2014).

-INTRODUCTION TO MATERIALS SCIENCE FOR ENGINEERS (8th edition), James F. Shackelford, Ed. Pearson (2018)

-Ciencia e Ingeniería de los materiales. J.M. Montes, F.G. Cuevas, J. Cintas. Ed. Paraninfo. (2014)

-Ciencia e Ingeniería de los Materiales. D.R. Askeland. Ed. Thompson.(2003)

-Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales. W.F. Smith. Ed. McGraw-Hill Science. (2009)

Bibliografía de profundización

-Materiales para ingenieros 1. Introducción a las propiedades, las aplicaciones y el diseño. M.F. -Ashby. Ed. Reverté. (2008)
-Materiales para ingenieros 2. Introducción a la microestructura, el procesamiento y el diseño. M.F. -Ashby. Ed. Reverté. (2008)

Revistas

-Revista de Metalurgia del CENIM (revistametalurgia.revistas.csic.es)
-Boletín Cerámica y vidrio (boletines.secv.es)
-Revista de Materiales Avanzados (www.iim.unam.mx/revista)
-Journal of Materials Science.
-Modern Plastics.

Direcciones web

www.doitpoms.ac.uk
www.msm.cam.ac.uk
ocw.mit.edu/courses

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