Universidad de La Rioja

Ciencia de materiales
GUÍA DOCENTE    Curso 2014-15

Titulación:Grado en Química702G
Asignatura:Ciencia de materiales528
Materia:Ciencia de materiales
Módulo:Específico
Carácter:ObligatoriaCurso:4Duración:Semestral
Créditos ECTS:6,00Horas presenciales:60,00Horas estimadas de trabajo autónomo:90,00
Idiomas en que se imparte la asignatura:Español
Idiomas del material de lectura o audiovisual:Inglés, Español

Departamentos responsables de la docencia

QUÍMICAR112
Dirección:C/ Madre de Dios, 51Código postal:26004
Localidad:LogroñoProvincia:La Rioja
Teléfono:941299620Fax:941299621Correo electrónico:

Profesorado previsto

Profesor:Berenguer Marín, Jesús RubénResponsable de la asignatura
Teléfono:941299646Correo electrónico:jesus.berenguer@unirioja.es
Despacho:1210Edificio:EDIFICIO CIENTÍFICO TECNOLÓGICOTutorías:Consultar
Profesor:Campos García, Pedro José
Teléfono:941299650Correo electrónico:pedro.campos@unirioja.es
Despacho:1214Edificio:EDIFICIO CIENTÍFICO TECNOLÓGICOTutorías:Consultar

Descripción de los contenidos

Contenidos de Teoría:
- Introducción a la Ciencia de los Materiales.
- El estado sólido
- Materiales metálicos.
- Materiales cerámicos.
- Polímeros.
- Materiales compuestos.
- Propiedades mecánicas.
- Propiedades eléctricas y magnéticas.
- Propiedades ópticas.
- Nanomateriales.
- Otros materiales de interés en tecnología moderna.

Contenidos de Prácticas:
- Preparación de un polímero y un material cerámico y estudio de sus propiedades

Requisitos previos de conocimientos y competencias para poder cursar con éxito la asignatura

Recomendados para poder superar la asignatura.

- No se requieren

Contexto

Históricamente, el desarrollo y evolución de la sociedad humana ha estado íntimamente vinculado a la capacidad de sus miembros de producir y conformar los materiales necesarios para satisfacer sus necesidades. Es por ello que la Ciencia de Materiales, aún siendo una rama del saber relativamente joven y claramente interdisciplinar, ha experimentado un gran auje en los últimos años. El objetivo principal de esta asignatura consiste en el estudio de los distintos tipos de materiales que existen, intentando hacer énfasis en la relación estructura-propiedades, lo que, en algunos casos, permite comprender las posibilidades de modificación y sintonización que dichos materiales presentan en sus propiedades, otorgándoles un alto valor científico e industrial.

Competencias

Competencias generales

- CGIT01: Ser capaz de analizar y síntetizar información.
- CGIT02: Mostrar capacidad de organización y planificación.
- CGIT03: Comunicar información de manera oral y escrita.
- CGIT06: Resolver problemas.
- CGIP03: Adquirir y aplicar el compromiso ético.
- CGIP04: Razonar de manera crítica.
- CGS01: Mostrar sensibilidad en temas medioambientales y sostenibilidad.
- CGS02: Realizar un aprendizaje autónomo.

Competencias específicas

- CE03: Enumerar las características de los diferentes estados de la materia y conocer los modelos teóricos empleados para describirlos.
- CE12: Relacionar las propiedades macroscópicas y las propiedades de átomos y moléculas individuales, incluyendo macromoléculas (naturales y sintéticas), polímeros, coloides y otros materiales.
- CE17: Resolver problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados.
- CE19: Evaluar, interpretar y sintetizar datos e información química.
- CE27: Reconocer y valorar los procesos químicos en la vida diaria.
- CE28: Relacionar la Química con otras disciplinas.

Resultados del aprendizaje

- Conocer la estructura y organización de los distintos tipos de materiales, así como las propiedades y aplicaciones tecnológicas e industriales que presentan.
- Conocer la relación estructura-propiedades que confiere al material dicho valor tecnológico e industrial.
- Conocer las posibilidades de modificación y sintonización de las propiedades de los materiales en base a su composición y estructura.
- Conocer las técnicas principales de caracterización de los materiales.

Temario

1 INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LOS MATERIALES (1h)
- Perspectiva histórica.
- Tipos de materiales: Metálicos, poliméricos, cerámicos y materiales compuestos.
- Presente y futuro de la Ciencia de Materiales.
2 ESTADO SÓLIDO (5h)
- Sólidos cristalinos y amorfos.
- Diagramas de fase.
- Defectos estructurales.
- Sólidos no-estequiométricos.
3 CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES (2h)
- Técnicas espectroscópicas. XPS, MAS NMR
- Difracción de Rayos-X
- Técnicas de microscopía ópticas y electrónicas.
- Calorimetría. ATG, DSC, DTA.
4 MATERIALES METÁLICOS (4h)
- Metales y aleaciones.
- Aleaciones férreas. Diagramas de fase hierro-carbono.
- Aleaciones no férreas.
- Aplicaciones de materiales metálicos.
5 MATERIALES CERÁMICOS (5h)
- Introducción.
- Vidrios.
- Productos de arcilla.
- Refractarios y abrasivos
- Cementos.
- Zeolitas
- Cerámicas avanzadas.
6 POLÍMEROS (10h)
- Introducción, nomenclatura, clasificación.
- Preparación de polímeros.
- Estructura y propiedades de los polímeros.
- Fabricación y transformación de polímeros. Aditivos.
7 PROPIEDADES MECÁNICAS (2h)
- Esfuerzo y deformación.
- Deformación elástica y plástica
- Mecanismos de endurecimiento y rotura.
- Pruebas mecánicas.
8 PROPIEDADES ELÉCTRICAS (7h)
- Introducción: Conductividad en metales.
- Semiconductores.
- Efectos termoeléctricos y termopares.
- Materiales dieléctricos.
- Conductividad iónica en estado sólido.
- Polímeros conductores.
9 PROPIEDADES MAGNÉTICAS Y SUPERCONDUCTIVIDAD (4h)
- Introducción: Origen de los momentos magnéticos.
- Comportamiento de las sustancias en un campo magnético.
- Dominios e histéresis. Materiales magnéticos duros y blandos.
- Superconductores de baja temperatura y teoría BCS.
- Superconductores de alta temperatura.
10 PROPIEDADES ÓPTICAS (4h)
- Propiedades ópticas generales de la materia.
- Luminiscencia. LEDs.
- Láseres.
- Propiedades ópticas no-lineales.
11 NANOMATERIALES (3h)
- Introducción. Nanociencia y nanotecnología.
- Síntesis y fabricación de nanomateriales.
- Ejemplos y aplicaciones de nanomateriales
12 SEMINARIO DE MATERIALES AVANZADOS (4h)
- Seminario dedicado a materiales de alto interés tecnológico tales como materiales compuestos, biomédicos…
PRÁCTICAS DE LABORATORIO (9h).
Se elegirán tres prácticas entre la siguientes:
- Preparación de siliconas.
- Síntesis y estudio de nanopartículas de plata.
- Síntesis de puntos cuánticos de CdSe.
- Síntesis de espuma de poliuretano.
- Preparación de una zeolita ZSM-5 usando un molde de espuma de poliuretano.
- Preparación de polioximetileno (POM).
- Identificación de polímeros: espectros IR, combustión, fusión, solubilidad.
- Preparación de una zeolita A.

Bibliografía

Tipo:Título
BásicaMaterials chemistry Absys
BásicaMaterials Chemistry [electronic resource] Absys
Básica Introduction to materials chemistry Absys
BásicaSolid state chemistry : an introduction Absys
BásicaBasic solid state chemistry Absys
BásicaSeymour-Carraher's polymer chemistry : an introduction Absys
BásicaPolímeros Absys
ComplementariaNanochemistry : a chemical approach to nanomaterials Absys
Complementaria Materiales : estructura, propiedades y aplicaciones Absys
ComplementariaCiencia e ingeniería de materiales Absys
Recursos en Internet
Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (C.S.I.C.)
      http://www.ictp.csic.es
Portal de las publicaciones de la American Chemical Society
      http://pubs.acs.org/
Portal de las publicaciones de la Royal Society of Chemistry
      http://pubs.rsc.org/en/Journals
Portal de la editorial Wiley-VCH
      http://www.wiley-vch.de/publish/en
Portal de la editorial Springer
      http://www.springer.com/
Portal de la editorial Elsevier
      http://www.elsevier.com/
Portal de búsqueda de Scopus
      http://www.scopus.com/home.url
Curso sobre polímeros del Department of Materials Science, Univ. Illinois Urbana
      http://matse1.matse.illinois.edu/polymers/polymers.html
Curso sobre polímeros del Department of Chemistry, Michigan State University
      http://www.cem.msu.edu/~reusch/VirtualText/polymers.htm

Metodología

Modalidades organizativas

Clases teóricas
Seminarios y talleres
Clases prácticas
Estudio y trabajo en grupo
Estudio y trabajo autónomo individual

Métodos de enseñanza

Método expositivo - Lección magistral
Estudio de casos
Resolución de ejercicios y problemas

Organización

Actividades presencialesTamaño de grupoHoras
Clases teóricasGrande42,00
Clases prácticas de aulaReducido9,00
Clases prácticas de laboratorio o aula informáticaLaboratorio9,00
Total de horas presenciales60,00
Trabajo autónomo del estudianteHoras
Estudio autónomo individual o en grupo60,00
Resolución individual de ejercicios, cuestiones u otros trabajos, actividades en biblioteca o similar20,00
Preparación de las prácticas y elaboración de cuaderno de prácticas10,00
Total de horas de trabajo autónomo90,00
Total de horas150,00

Evaluación

Sistemas de evaluaciónRecuperableNo Recup.
Pruebas escritas70%
Técnicas de observación 10%
Pruebas de ejecución de tareas reales y/o simuladas10%
Informes y memorias de prácticas 10%
Total100%

Comentarios

El material didáctico se encontrará disponible en el aula virtual para todos los alumnos matriculados en esta asignatura.
Para los estudiantes a tiempo parcial (reconocidos como tales por la Universidad), las actividades de evaluación no recuperable podrán ser sustituidas por otras, a especificar en cada caso. Esta posibilidad se habilitará siempre y cuando la causa que le impida la realización de la actividad de evaluación programada sea la que ha llevado al reconocimiento de la dedicación a tiempo parcial.

Criterios críticos para superar la asignatura

- Asistencia a prácticas obligatoria.
- La nota de la asignatura se obtiene como suma de los diferentes porcentages, siempre y cuando, el alumno consiga al menos un 40% del valor estipulado tanto en informes de prácticas, como en el examen final.