Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2013/2014
Máster Universitario en Ingeniería de Materiales y Fabricación por la Universidad Pública de Navarra
Código: 71271 Asignatura: Materiales cerámicos de aplicación industrial
Créditos: 3 Tipo: Optativa Curso: 1 Periodo: º
Departamento: Química
Profesorado:
ECHEVERRIA MORRAS, JESÚS CARMELO   [Tutorías ]

Partes de este texto:

 

Descripción/Contenidos

La asignatura está estructurada en cinco apartados. El primer aparatado examina el desarrollo histórico de los materiales cerámicos, las características generales y la repercusión económica de estos materiales. El segundo está dedicado al enlace, la estructura y la microestructura. Una de las ideas claves del curso es que las propiedades de los materiales cerámicos dependen de composición, estructura y  procesado. El tercer apartado aborda las técnicas de preparación de materiales cerámicos, tanto las tradicionales como las avanzadas que incluyen los procedimientos químicos, la deposición en fase vapor y el proceso sol-gel. El cuarto apartado trata las técnicas de caracterización de los materiales, desde el análisis químico a las técnicas estructurales, microestructurales, los análisis térmicos y la textura porosa. Finalmente, se estudian las cerámicas tradicionales y las avanzadas desde un doble punto de vista las características de los materiales y las aplicaciones.

 

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Descriptores

Materiales cerámicos: estructura, técnicas de preparación y aplicaciones.

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Competencias genéricas

 

G-1 Aplicación de conocimientos adquiridos y resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos, multidisciplinares relacionados con elección de materiales e ingeniería de fabricación.

G-2 Integración de conocimientos, razonamiento crítico y formulación crítica de juicios sobre responsabilidades económicas, medioambientales, sociales y éticas.

G-3 Comunicación oral y escrita adaptada a las prácticas y formas de cada entorno.

G-4 Habilidades de aprendizaje continuo y autónomo.

G-5 Identificación de foros nacionales e internacionales especializados en las áreas del Máster.

G-6 Formación y destrezas propias de un investigador científico.

 

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Competencias específicas

 

E-1 Conocimiento de la relación entre la estructura y las propiedades de los materiales cerámicos

E-3 Conocimiento de los modelos teóricos para el diagnóstico y resolución de problemas de caracterización de los materiales.

E-4 Conocimiento de las técnicas experimentales para el análisis y la caracterización de materiales cerámicos.

E-5 Conocimiento de técnicas experimentales y diseño de experimentos para la preparación, análisis y caracterización de materiales cerámicos.

E-6 Conocimiento de la naturaleza multidisciplinar de los materiales cerámicos

E-8 Capacidad para evaluar el impacto de los diagnósticos y decisiones sobre materiales cerámicos en los procesos de fabricación.

 

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Metodología

Metodología - Actividad

Horas Presenciales

Horas no presenciales

A-1 Clases teóricas

18

 

A-2 Prácticas

6

 

A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos

2

 

A-4 Lecturas de material

 

5

A-5 Elaboración de trabajo

 

20

A-6 Estudio individual

 

20

A-7 Exámenes, pruebas de evaluación

3

 

A-8 Tutorías individuales

1

 

Total

30

45

Total

75

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Idiomas

Castellano

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Evaluación

Aspecto

Criterios

Instrumento

Peso

Participación

 

Evaluación competencias:

G-1, G-2, G-3, G-4, G-6

E-1, E-3, E-4, E-6

 

Asistencia a las sesiones presenciales, intervenciones y aportaciones

Control de Firmas.

 

 

Registro del Profesor/a

10%

Conceptos prácticos de la materia

G-1, G-2, G-3, G-4, G-6

E-1, E-3, E-4, E-6

Adquisición de conocimientos prácticos de la materia

 

Entrega en fecha y forma

Informe escrito al final de las sesiones de prácticas sobre el trabajo realizado en el laboratorio. Debe incluir los apartados habituales de una publicación científica

20

 

 

 

 

Realización de Trabajos

 

Evaluación competencias:

G-1, G-2, G-3, G-4, G-6

E-1, E-3, E-4, E-6, E-8

Capacidad de análisis y síntesis.

 

Aplicación de los conocimientos en la práctica.

 

Creatividad, innovación, propuestas de mejora.

 

Compromiso por la calidad.

 

Entrega en fecha y forma

 

Trabajo escrito libre de (3000 palabras máximo) de carácter personal que aplique, analice, desarrolle o recoja una o más de las partes de la asignatura y lo contextualice en la experiencia profesional concreta.

 

Exposición pública (10 minutos de tiempo de exposición máximo).

10%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Conceptos de la materia.

 

Evaluación competencias:

G-1, G-2, G-3, G-4, G-6

E-1, E-3, E-4, E-6, E-8

Identificación de conceptos claves y comprensión de conocimientos teóricos y operativos de la materia.

 

 

Examen escrito sobre aspectos teóricos y prácticos de la materia.

 

 

50%

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Temario

 

  1. Materiales cerámicos. Desarrollo histórico de los materiales cerámicos. Características generales y clasificación. Importancia económica e industrial.
  2. Estructura cristalina y microestructura de materiales cerámicos. Introducción. Cristalización y transformaciones vítreas. Estructuras cristalinas de los materiales cerámicos. Microestructura de los materiales sinterizados.
  3. Preparación de materiales cerámicos. Preparación y acondicionamiento de las materias primas. El proceso cerámico tradicional. Tecnologías alternativas (procedimientos químicos, deposición en fase vapor, proceso sol-gel).
  4. Técnicas de caracterización. Análisis químico, difracción de rayos-x, análisis microestructural, análisis térmicos, textura porosa.
  5. Procesado de materiales cerámicos. Preparación del material. Técnicas de conformado. Procesos de post-conformado: sinterización y vitrificación.
  6. Cerámicas tradicionales. Introducción. Vidrios minerales. Cementos.
  7. Cerámicas avanzadas. Alúminas, cerámicos de zirconia, nitruros de elementos de transición.

Aplicaciones cerámicas avanzadas: químicas (catalizadores y sensores); eléctricas (conductores iónicos y cerámicos superconductores); ópticas (vidrios ópticos y láseres de estado sólido); biológicas (cerámicas bioinertes, con actividad superficial controlada y biológicamente activas).

 

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.


Libros

  • Aldinger, F., Weberrub. Advanced Ceramics and future Materials. Wiley-VCH, 2010.
  • Bengisu, M. (ed.) Engineering Ceramics. Springer, 2001.
  • Carter, C.B.; Norton, G.M. Ceramic Materials. Science and Engineering. Springer, 2007.
  • Heinemann, R.B. Classic and Advanced Ceramics. Wiley-VCH, 2010.
  • Rahaman, M.N. Ceramic Processing and Sintering, 2nd ed. CRC Taylor & Francis, 2003.
  • Richerdson, D.W. the Magic of Ceramics. The American Ceramic Society, 2000.
  • Richerson, D.W. Modern Ceramic Engineering. Properties, Processing, and Use in Design, 3rd ed. CRC Taylor & Francis, 2005.
  • Riedel, R., Chen, I-W. (Eds.) Ceramic Science and Technology, Volúmenes I-IV. Wiley-VCH, 2008-2012.

 

Revistas

  • Bulletin of the American Ceramic Society.
  • Ceramic Industry.
  • Ceramics International.
  • Glass Technology.
  • Journal of the American Chemical Society.
  • Journal of the European Ceramics Society.
  • Journal of Non-Crystallyne Solids.
  • Microporous and Mesoporous Materials.
  • Physics and Chemistry of Glasses.
  • Transactions of the British Ceramic Society.

 

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Lugar de impartición

Aulario y laboratorio del departamento de Química Aplicada (Edif. Los Acebos)

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