Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Optativa / Ingeniería de materiales

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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

BÁSICAS

CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación

CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios

CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones ¿y los conocimientos y razones últimas que las sustentan¿ a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades

CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

GENERALES

CG1 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios, habitualmente multidisciplinares, relacionados con la caracterización, comprensión, diagnóstico, elección de materiales y diseño y gestión de los procesos de fabricación y tratamiento correspondientes.

CG2 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades económicas, medioambientales, sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.

CG3 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones (y los conocimientos y razones últimas que las sustentan) tanto oralmente como por escrito, a públicos especializados y no especializados en materiales y procesos de fabricación, de un modo claro y sin ambigüedades, adaptándose siempre a las prácticas y formas de expresión de cada entorno concreto.

CG4 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando, una vez finalizado el máster, de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

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Competencias específicas

CE1 - Que los estudiantes posean conocimientos fundamentales sobre las bases teóricas  físicas y químicas de la naturaleza, propiedades y comportamiento de los materiales cerámicos.

CE3 - Que los estudiantes conozcan y sepan aplicar modelos teóricos al diagnóstico y resolución de problemas de materiales.

CE4 - Que los estudiantes conozcan y sepan aplicar las técnicas experimentales necesarias para el análisis y caracterización de los materiales y su comportamiento en servicio.

CE6 - Que los estudiantes interioricen la naturaleza multidisciplinar de la Ingeniería de Fabricación y de la Ciencia de Materiales, siendo conscientes de los distintos conocimientos y tecnologías necesarios para trabajar con éxito en dichos campos.

CE8 - Que los estudiantes entiendan y sepan evaluar el impacto de sus diagnósticos y decisiones en los contextos económico, ambiental y social.

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Resultados aprendizaje

Cuando termina la formación, los estudiantes serán capaces de:

Aplicar los conocimientos adquiridos acerca de los Materiales Cerámicos para resolver problemas relacionados con la caracterización, comprensión, diagnóstico, elección de materiales, diseño, gestión de los procesos de fabricación y tratamiento correspondientes en entornos nuevos o poco conocidos, habitualmente multidisciplinares.

Comunicar sus conclusiones tanto oralmente como por escrito, a públicos especializados y no especializados.

Poseer las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar adquiriendo conocimientos sobre los materiales cerámicos, una vez finalizado el Máster, de un modo autodirigido o autónomo.

· Poseer los conocimientos fundamentales sobre las bases teóricas – físicas y químicas – de la naturaleza, propiedades y comportamiento de los materiales, aplicadas a los cerámicos.

· Conocer los fundamentos tecnológicos y científicos relacionados con los materiales cerámicos.

· Aprender sobre la naturaleza multidisciplinar que interviene en la fabricación, la aplicación industrial y el estudio de los materiales cerámicos, siendo conscientes de los distintos conocimientos y tecnologías necesarios para trabajar con éxito en dicho campo.

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Metodología

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Idiomas

Castellano

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Evaluación

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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, 2^nd 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, 3^rd 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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