Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2017/2018 | Otros años:  2015/2016  |  2013/2014 
Máster Universitario en Ingeniería de Materiales y Fabricación
Código: 71271 Asignatura: Materiales cerámicos de aplicación industrial
Créditos: 3 Tipo: Optativa Curso: 1 Periodo: 2º S
Departamento: Química
Profesores
ECHEVERRIA MORRAS, JESÚS CARMELO (Resp)

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Optativa / Ingeniería de materiales

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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

Código

Descripción

Horas

Presencialidad

AF1

Clases teóricas (fundamentación, ejemplificaciones, aplicaciones contrastadas y desarrollos)

20

100

AF2

Clases prácticas o, en su caso, prácticas externas

6

100

AF3

Elaboración de trabajos y, en su caso, defensa oral

20

10

AF4

Estudio autónomo del estudiante

20

0

AF5

Tutorías

1

100

AF4

Exámenes orales o escritos

3

100

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Relación actividades formativas-competencias

Actividad

Básicas

Específicas

AF1

CB6 - CB10

CE1, CE3, CE4, CE6, CE8

AF2

CB6 - CB10

CE1, CE3, CE4, CE6, CE8

AF3

CB6 - CB10

CE1, CE3, CE4, CE6, CE8

AF4

CB6 - CB10

CE1, CE3, CE4, CE6, CE8

AF5

CB6 - CB10

CE1, CE3, CE4, CE6, CE8

AF6

CB6 - CB10

CE1, CE3, CE4, CE6, CE8

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Idiomas

Castellano

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Evaluación

Código

Descripción

Porcentaje

SE1

Participación en clase

10

SE2

Trabajos teóricos de recensión y síntesis

20

SE3

Trabajos prácticos: observación, propuesta y, en su caso, evaluación

20

SE4

Pruebas orales o escritas, de carácter parcial o conjunto

50

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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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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 su profesor 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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