UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER ESCUELA DE DISEÑO INDUSTRIAL

PROFESORES: German A. Díaz R., Luis Alberto Laguado V., Clara I. López, Orlando Angulo Gómez

CIENCIA DE LOS MATERIALES

CODIGO: 24258 1º SEMESTRE DE 2015

JUSTIFICACIÓN

El entendimiento de la estructura, propiedades y comportamiento macroscópico de los materiales, son

fundamentales en las distintas disciplinas de ingeniería para la correcta selección de los mismos, asi como

para sus controles de calidad y la comprensión de las tecnologías asociadas a su desarrollo.

De otra parte, los procesos de transformación de la materia prima, la compatibilidad con otros materiales,

las consideraciones de tipo ambiental y por supuesto los factores económicos, son entre otras, variables

que se deben tener en cuenta en el desarrollo de cualquier producto; la asignatura ciencia de los materiales

busca brindar las bases para facilitar el análisis de estas variables.

PROPÓSITO Contribuir a la comprensión de la estructura, las propiedades, las tecnologías de caracterización y optimización de dichas propiedades y las posibles aplicaciones en la industria.

COMPETENCIAS

Analizar críticamente la relación existente entre las propiedades y características de las distintas clases de materiales.

Interpretar de manera eficaz el comportamiento de un material específico.

Conocer suficientemente las aplicaciones específicas de los materiales más usados a nivel industrial.

Reconocer apropiadamente la importancia que tiene una correcta selección de materiales para el diseño de productos y el mejoramiento de los procesos de producción.

TEMA DESCRIPCION NUMERO DE SEMANAS

1 INTRODUCCIÓN Origen de los materiales

1

2 Clasificación de los materiales Materiales metálicos

Propiedades y aplicaciones Materiales ferrosos y no Ferrosos Aleaciones y fundiciones, clasificación de los aceros, diagramas de fase Diagramas de fase (Hierro – Carbono) Materiales cerámicos propiedades y aplicaciones Clasificación , Propiedades y aplicaciones Clasificación de los materiales cerámicos Materiales poliméricos Propiedades y aplicaciones

Propiedades y aplicaciones Clasificación de los materiales poliméricos Materiales compuestos propiedades aplicaciones Propiedades y aplicaciones Clasificación de los materiales compuestos

4

3

PRIMER EXAMEN Estructura de los materiales

El átomo Estructura atómica Modelo atómico Configuración electrónica Enlaces atómicos Enlaces primarios y secundarios Clasificación de los materiales según el tipo de enlace

20% 2

4 Geometría atómica

Estructura amorfa y cristalina Redes espaciales, celda unitaria; parámetros de red ( FEA, densidad teórica volumétrica, nº átomos por celda) Redes de Bravais Índices de Miller ( densidad planar y lineal)

Imperfecciones atómicas.

3

SEGUNDO EXAMEN Valor 25%

5 Propiedades eléctricas Ley de ohm, resistividad, Conductividad electrica materiales conductores, semiconductores y superconductores clasificacion de los materiales de acuerdo a su nivel de conductividad

1

6 Propiedades magnéticas y opticas

1

7 Propiedades mecánicas Análisis de propiedades mecánicas a partir de la curva esfuerzo-deformación Fragilidad, rigidez, tenacidad, ductilidad, etc. Dureza y deformaciones de superficie. Ensayos Mecánicos Ensayos destructivos Ensayos no destructivos

3

TERCER EXAMEN Valor 25%

OTRAS EVALUACIONES

PROYECTO DEL SEMESTRE: practica de fabricación de una pieza u objeto en

materiales diferentes por grupo. Esta práctica se debe exponer y debe contener lo

siguiente:

Construir o fabricar un objeto o artículo utilizando cualquier técnica de conformación, existente o no, para el material seleccionado

Se deben construir unas probetas del material utilizado, previamente modificado, para intentar mejorar algunas de sus propiedades (mecánicas, térmicas, conductoras, etc)

Se deben realizar ensayos para comprobar la efectividad o no de la propiedad a modificar

Exponer dos artículos que hayan sido publicada en revistas científicas y que contengan información sobre el material seleccionado

Valor 30%

ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN

Indicadores de Logro:

- El estudiante compara las propiedades de distintos materiales de tal manera que le permita decidir su aplicación más conveniente.

- El estudiante cuestiona la aplicación de un material específico desde el punto de vista estructural o de sus propiedades

- El estudiante asume una actitud crítica ante la selección de materiales aplicados a un producto de interés.

- El estudiante establece una relación general entre los materiales, sus propiedades principales y sus posibles aplicaciones.

BIBLIOGRAFÍA

CALLISTER, William. Fundamentals of Materials Science and Engineering. John Wiley & Sons, Inc. 5 ª Ed. 2001

ASKELAND, Donald R. Ciencia de los Materiales. Grupo editorial Iberoamericana. 1998.

SMITH, William F. Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de los materiales. Mc Graw-Hill. 1998

ASHBY, Michael. MATERIALS: Engineering, science, processing and design. Butterworth, 2007

Otras fuentes: recursos electrónicos bases de datos biblioteca UIS, plataforma Moodle.

CONTACTO D.I. ORLANDO ANGULO GOMEZ. makinpro@yahoo.com

D.I. GERMAN A. DIAZ R. germanandiazr@yahoo.com

D.I. LUIS A. LAGUADO V. laguado86@yahoo.com