capitulo 1. introducción y estructura atómica
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INGENIERIA DE MATERIALES I
Capitulo 1: Estructura de los materiales. (capitulo 1, 2, 3 Smith ) Capitulo 2 : Solidificacin e imperfecciones cristalinas (cap. 4) Ex.Parcial 1Capitulo 3: Difusin en soluciones slidas (cap. 5) Capitulo 4: Procesamiento y propiedades de los materiales. (cap. 6, 7, 14, 15 y 16) Ex.Parcial 2Capitulo 5: Diagramas de fase. (cap. 8)Capitulo 6: Aleaciones Hierro -Carbono. (cap. 9) Ex.Parcial 3
Bibliografa :
1. Smith William. Fundamentos de la ciencia e Ingeniera de Materiales.
cuarta edicin
2. Smith William. Ciencia e Ingeniera de Materiales.
3. Askeland . Ciencia e Ingeniera de Materiales .
4. Callister William. Introduccin a la Ciencia e Ingeniera de Materiales
5. Shakefford . Ciencia de Materiales para Ingenieros.
6. Mangonon . Ciencia de Materiales Seleccin y diseo.
7. Flinn-Trojan. Materiales de Ingeniera y sus Aplicaciones.
8. Avner . Introduccin a la Metalurgia Fsica.
9. Red Hill. Principios de Metalurgia Fsica.
10. Lasheras. Tecnologa del acero.
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PLAN DE EVALUACION
1. Evaluacin 1 (Martes 8 de Mayo del 2012)
A. Primer examen parcial (capitulo 1 y 2) (5 puntos)
B. Resolucin de problemas (3 puntos)
2. Evaluacin 2 (Martes 5 de Junio del 2012)
A. Segundo examen parcial (capitulo 3 y 4) (5 puntos)
B. Resolucin de problemas (2 puntos)
C. Anticipo del trabajo de investigacin) (3 puntos)
3. Evaluacin 3 (Martes 3 de julio del 2012)
A. Tercer examen parcial (capitulo 5 y 6) (5 puntos)
B. Resolucin de problemas (2 puntos)
C. Liquidacin del trabajo de investigacin) (3 puntos)
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1. Di fraccin de rayos x. Principio de funcionamiento y aplicacin
2. Microscopia ptica (SEM y TEM). Principios de funcionamiento y aplicacin
3. Deformacin plstica de materiales y aleaciones (proceso de deslizamiento
y maclaje )
4. Endurecimiento de metales y aleaciones
5. Propiedades elctricas. Teora y aplicaciones
6. Propiedades magnticas. Teora y aplicaciones
7. Propiedades trmicas. Teora y aplicaciones
8. Propiedades pticas. Teora y aplicaciones
9. Diagramas ternarios
10. Obtencin del hierro y acero
11. Tratamientos trmicos de las aleaciones ferrosas
12. Materiales recientes y sus aplicaciones
13. Programa para clculos de materiales
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Ciencia de Materiales . Genera el conocimiento acerca de la estructura
interna, propiedades y procesado de los materiales.
Ingeniera de Materiales . Aplicacin del conocimiento para convertir a los
materiales en productos tiles.
Materiales. Sustancias de las que estn constituidas los elementos de
mquinas , motores, estructuras, sistemas, etc.
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Ciencia e ingenieria de los materiales . Es un campo interdisciplinarioque se ocupa de generar nuevos materiales y mejorar los yaconocidos, mediante el desarrollo de un conocimiento ms profundode las relaciones entre composicin, estructura, procesamiento ypropiedades .
Composicin . Esla constitucin qumica de un material .
Estructura . Esla disposicin o arreglo atmico (tipos de enlaces)
Procesamiento . Es la manera de fabricar los materiales y los procesosde fabricacin correspondiente a la produccin de los componentes .
Propiedades . Son las caractersticas medibles que presentan losmateriales .
Permite comprender el comportamiento y aplicaciones de losmateriales de ingenieria
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1. Materiales metlicos: Sustancias INORGNICAS que estn formadas por uno o ms elementos metlicos y pueden tambin contener elementos NO METLICOS.
Aleaciones y metales ferrosos: Aceros y hierros fundidos
Aleaciones y metales no ferrosos: Cobre, aluminio, nquel, plomo, estao, titanio, etc. Ejemplo:
(Metal -Metal) Aleacin Latn Cu -Zn
Aleacin Bronce Cu
(Metal -No metal) Acero: Aleacin hierro -carbono: Fe -C
CARACTERISTICAS: - Buenos conductores trmicos y elctricos
- Alta resistencia mecnica
- Dctiles y maleables a altas temperaturas
Estao SnAluminio AlBerilio BeSilicio Si
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2. Materiales polmeros: Son materiales formados por largas cadenas
de molculas ORGNICAS se obtienen mediante un proceso
Llamado polimerizacin (unir molculas pequeas)
Ej. Polietileno molculas de Etileno.
Plsticos: tefln, nylon, acrlico, P.V.C., polietileno, etc.
Cauchos: natural, nitrilo, neopreno, silicn.
CARACTERISTICAS: - Ligeros (livianos).
- Resistentes a la corrosin.
- Buenos aislantes.
- No son adecuados altas temperaturas.
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3. Materiales Cermicos: Son materiales INORGNICOS formados
Por elementos metlicos y no metlicos.
Ej.
CARACTERISTICAS:
- Duros y frgiles (herramientas de corte)
- Resisten altas temperaturas (Refractarios)
- Son aislantes (baja conductividad elctrica y trmica)
- Tienen adecuada estabilidad qumica y trmica
32OAl 2
SiO OMg
Metal No metal Metal No metal
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4. Materiales compuestos: Constituidos por la mezcla de dos o ms
Materiales simples ( propiedades especiales).
-Metal - polmero: Llantas o Neumaticos (alambre -caucho)
-Metal - cermico: Herramientas de corte ( Polvos metlicos y
cermicos)
-Metal - metal: Acero revestido con nquel o cromo.
-Polmero - cermico: Resina polmero con fibras de carbono.(chasis F1)
-Polmero -polmero: Resina reforzada con fibra plasticas
-Cermico -cermico: Pastilla de freno, zapatas
-concreto: granillo, cemento, arena (hormign hierro)
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Nuevos Materiales a. Biomateriales . Materiales inertes, utilizados para ser
incorporados o implantados dentro de un sistema vivo para reemplazar o restaurar alguna funcin permaneciendo en contacto permanente o intermitente con fluidos corporales (corrosivos).
Ej: vlvulas, Prtesis (Ti 6Al 4V), marcapasos, clavos, placas, calces, etc.
- http://conocimientosnanocomposites.blogspot.com/2010/03/biomateriales-para-el-hombre-bionico.html
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b . Nanomateriales . Materiales con caractersticas estructurales de una dimensin entre 1 -100 nm. ( Nanotecnologia ). Se obtienen al manipular tomos uno a uno para crear estructuras diminutas.
Ej: Materiales Nanoestructurados , Nanopartculas , Nanopolvos , Materiales Nanoporosos , Nanofibras , Fullerenos, Nanotubos de Carbono, Nanohilos , Dendrmeros , Electrnica Molecular, Puntos Qunticos y Lminas Delgadas
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Aplicaciones de la nanotecnologa a medio y a largo plazo
Nos hemos centrado aqu en unos pocos productos en los que la
nanotecnologa es ya una realidad. Los campos que estn
experimentando continuos avances son:
- Energas alternativas, energa del hidrgeno, pilas (clulas) de
combustible, dispositivos de ahorro energtico.
- Administracin de medicamentos, especialmente para combatir
el cncer y otras enfermedades.
- Computacin cuntica, semiconductores, nuevos chips.
- Seguridad. Micro sensores de altas prestaciones. Industria militar.
-Aplicaciones industriales muy diversas: tejidos, deportes, materiales,
automviles, cosmticos, pinturas, construccin, envasados
alimentos, pantallas planas...
- Contaminacin medioambiental.
- Prestaciones aeroespaciales: nuevos materiales, etc.
- Fabricacin molecular.
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Nuevos Materialesc. Materiales inteligentes . Materiales que tienen capacidad de
detectar estmulos ambientales externos ( temperatura,
esfuerzo, luz, humedad, campos elctricos y magnticos) y
como respuesta estos modifican sus propiedades
(mecnicas, elctricas o su aspecto), su estructura o
propiedades.
Ej: Cristales piezoelctricos, aleaciones con memoria (Ni -Ti), etc.
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Nuevos Materialesd. Materiales electrnicos . Materiales que se utilizan para la
elaboracin de circuitos integrados, transistores, chips, etc.
El ms importante es el silicio y germanio, a los que se modifican de
distintas formas para cambiar sus caractersticas elctricas.
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