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Fichas de asignaturas 2013-14


CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

 Asignaturas
 

  Código Nombre    
Asignatura 40210014 CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES Créditos Teóricos 4,5
Título 40210 GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA Créditos Prácticos 3
Curso   2 Tipo Obligatoria
Créd. ECTS   6    
Departamento C128 CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERIA METALURGICA Y QUIMICA INORGANICA    

 

Si desea visionar el/los fichero/s referente/s al cronograma sobre el número de horas de los estudiantes pulse sobre su nombre:

 

Recomendaciones

Se recomiendan conocimientos básicos de Matemáticas, y generales de Física y
Química. Por ello se recomienda haber superado las asignaturas de Cálculo, Física
I y Química I y estar cursando la asignatura de Química II

 

Profesorado

Nombre Apellido 1 Apellido 2 C.C.E. Coordinador  
Teresa Ben Fernández Profesora Contratada Doctora S
Rafael García Roja Catedratico de Universidad N

 

Competencias

Se relacionan aquí las competencias de la materia/módulo o título al que pertenece la asignatura, entre las que el profesorado podrá indicar las relacionadas con la asignatura.

Identificador Competencia Tipo
C3 Enunciar los fundamentos de ciencia, tecnología y química de materiales. Exponer la relación entre la microestructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales. ESPECÍFICA
D1 Realizar estudios bibliográficos y sintetizar resultados ESPECÍFICA
T1 Capacidad de análisis y síntesis. GENERAL
T10 Capacidad de aprendizaje autónomo para emprender estudios posteriores y para el desarrollo continuo profesional. GENERAL
T3 Capacidad para comunicarse con fluidez de manera oral y escrita en la lengua oficial del título. GENERAL
T5 Capacidad para la gestión de datos y la generación de información /conocimiento. GENERAL
T6 Capacidad para la resolución de problemas. GENERAL
T8 Capacidad para trabajar en equipo. GENERAL

 

Resultados Aprendizaje

Identificador Resultado
R1 R1. Emplear adecuadamente la terminología básica de la asignatura
R2 R2. Describir la estructura, propiedades, uso y aplicaciones comerciales de los principales materiales de ingeniería.
R3 R3. Explicar y calcular, usando diagramas, esquemas y expresiones, los valores de las principales propiedades de los materiales.
R4 R4. Describir la metodología para la realización de ensayos de materiales y aplicarla. Interpretar las medidas obtenidas en dichos ensayos.
R5 R5. Describir los tratamientos de materiales más comunes en la industria.
R6 R6. Explicar las interrelaciones entre procesado, estructura, propiedades y función de los materiales.

 

Actividades formativas

Actividad Detalle Horas Grupo Competencias a desarrollar
01. Teoría 
En las sesiones de teoría se alternan lecciones
magistrales con el aprendizaje basado en
problemas, el estudio de casos, y otras
metodologías de aprendizaje cooperativo, para el
desarrollo de los siguientes contenidos mínimos:

· Introducción a la Ciencia e Ingeniería de
Materiales: Fundamentos de Ciencia, Tecnología y
Química de materiales.

· Estructura, disposición y movimiento de los
átomos.

· Propiedades mecánicas y ensayos de materiales.

· Relación propiedades – microestructura –
síntesis/procesado – función.

· Principales materiales de ingeniería y
aplicaciones.
30 C3 T1 T10 T5 T6 T8
02. Prácticas, seminarios y problemas 
1- Resolución de problemas y casos prácticos para
el análisis de situaciones, realización de
cálculos y análisis de datos, y la toma de
decisiones en aspectos relacionados con el diseño
y dimensionamiento de piezas industriales, la
selección de materiales y de su procesado.
2- Presentaciones orales de los alumnos y debates
de determinados apartados de los temas.
Alguna de la documentación tratada durante estas
actividades será tratada y manejada en inglés
siguiendo la iniciativa propuesta en el proyecto
“Incorporación Progresiva de Actividades en
Lengua Inglesa en el Grado en Ingeniería
Química”,", actuación avalada para la mejora
docente, formación del profesorado y difusión de
los resultados.
 12 D1 T1 T10 T3 T5 T6
04. Prácticas de laboratorio 
- Relación procesado-propiedades
mecánicas-microestrucutura del acero F-114 u
otras aleaciones mediante
· tratamientos térmicos,
· ensayos mecánicos,
· estudios materialográficos.
12 C3 D1 T1 T10 T3 T5 T6 T8
08. Teórico-Práctica 
ESTUDIOS DE MATERIALES: estudio detallado de
materiales de ingeniería y materiales funcionales
de especial relevancia.
 6 D1 T1 T10 T3
10. Actividades formativas no presenciales 
.Estudio personal.
- cuestionarios de autoevaluación a través del
campus virtual
.Trabajos en grupo:
- Elaboración de una documentación para
prácticas
- Resolución de casos prácticos
- Desarrollo conceptual de diseño de
materiales para su aplicación en el entorno
industrial

- Realización de un glosario de la asignatura
con términos en español e inglés (actividad
enmarcada dentro del proyecto “Incorporación
Progresiva de Actividades en Lengua Inglesa en el
Grado en Ingeniería Química”,actuación avalada
para la mejora docente, formación del profesorado
y difusión de los resultados.
- Aprendizaje orientado a proyecto:
Elaboración de un proyecto sobre el diseño de
materiales.
65 D1 T1 T10 T5 T6
11. Actividades formativas de tutorías 
- Tutorías personalizadas
- Tutorías en grupo
- Tutorías virtuales y participación en foros de
consulta
 3 C3 T1 T3 T6
12. Actividades de evaluación 
EVALUACIÓN CONTINUA (10 horas)
- Cuestionarios on-line de control de la
asimilación de los contenidos.
- Dos pruebas eliminatorias que muestren la
capacidad de resolución de problemas, ejemplos de
aplicación práctica y aprendizaje de conceptos
fundamentales
12 C3 D1 T1 T10 T5 T6
13. Otras actividades 
ACTIVIDADES DE GRUPOS DE TRABAJO:
- Estudio de ejemplos de aplicación práctica
- Exposiciones orales de contenidos expecíficos
de la asignatura
- Resolución de trabajos de Selección de
Materiales
- Realización del esquema básico de prácticas
- Realización del informe de prácticas
- Evaluación de la documentación preparada y la
guia del resposable de cada práctica específica.
 10 Reducido C3 D1 T3 T5 T6 T8

 

Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

La adquisición de competencias se valorará a través de diversos procedimientos de
evaluación junto al examen final con cuestiones sobre los contenidos teóricos y
prácticos y/o a través de evaluación continua, tal y como se recoge en el
apartado 5.3 de la Memoria del Grado en Ingeniería Química de la Universidad de
Cádiz. El alumno debe superar el conjunto de las pruebas eliminatorias y/o el
examen final una calificación mínima de 5/10.

La evaluación continua comprenderá el seguimiento del trabajo personal del alumno
por medio de todos o algunos de los siguientes procedimientos: controles
escritos, memorias de laboratorio, actividades dirigidas, participación en el
aula y tutorías. Se aplicará el sistema de calificación que se recoge en el
apartado 5.3 de la memoria, teniendo en cuenta criterios tales como actualidad,
adecuación, claridad, coherencia, integración, justificación, organización,
precisión, relevancia, etc.
La evaluación continua constará de dos pruebas eliminatorias, cuestionarios
on-line, entrega de ejercicios y casos prácticos, exposición oral de contenidos
de la asignatura, realización de un diseño de materiales en aplicaciones
concretas, realización satisfactoria de prácticas de taller, entrega de un
informe de prácticas y  superación de un examen de las mismas.

 

Procedimiento de Evaluación

Tarea/Actividades Medios, Técnicas e Instrumentos Evaluador/es Competencias a evaluar
AEC.1. Cuestionarios, actividades en grupo, estudios de los principales materiales de ingeniería y aplicaciones, actividades e evaluación entre iguales y autoevaluación. Se hará uso del campus virtual para cuestionarios de corrección automática, cuestionarios escritos tipo test y de respuesta corta.
  • Profesor/a
  • Autoevaluación
 		C3 D1 T1 T10 T3 T6
AEC.2. Evaluación de las presentaciones orales de temas específicos Evaluación por parte del profesor y evaluación por iguales de las presentaciones orales de temas específicos. Evaluación por parte del profesor de la una documentación previa de dicha exposición. Autoealuación por parte de los alumnos de la exposición realizada.
  • Profesor/a
  • Autoevaluación
  • Evaluación entre iguales
 		T1 T10 T3 T5 T8
EF. Examen Final. Prueba final de conocimientos teórico-prácticos.
  • Profesor/a
 		C3 T1 T3 T6
EP. Pruebas parciales de seguimiento del conocimiento que se adquiera durante el curso 2 pruebas eliminatorias escritas que se evaluarán junto al examen final (tercera prueba eliminatoria). Deberán superarse las dos pruebas para acudir únicamente a la prueba final con una tercera parte de la asignatura. Para ello deberá obtenerse una nota media entre las dos pruebas de al menos 5.0, con un mínimo de 3.5 en la prueba con menor nota de calificación.
  • Profesor/a
 		C3 T1 T3 T6
PT.0. Elaboración de una documentación básica para las prácticas de taller y guia coordinada de los ensayos La actividad comienza unas 3 ó 4 semanas antes de la primera sesión de prácticas de taller. Partiendo de una breve descripción sobre lo que deben conseguir con las prácticas docentes de la asignatura y la documentación colgada en el campus virtual los alumnos deben redactar el protocolo de operación. El profesor irá respondiendo a las dudas de los grupos a través de un foro en el campus virtual. Evaluación en dos etapas: • Evaluación por iguales: los miembros de los otros grupos reciben la documentación esquemática de los aspectos claves del desarrollo de la prácticas, y evalua la guia del repsonsable de la cada práctica • Evaluación de los profesores • El aumno autoevalua su trabajo preparado y su exposicón
  • Profesor/a
  • Autoevaluación
  • Evaluación entre iguales
 		D1 T10 T8
PT.1. Assistencia a prácticas y participación Revisión de hojas de control de asistencia. La asistencia es requisito indispensable para aprobar la asignatura.
  • Profesor/a
 		C3 T10 T5 T6 T8
PT.2. Realización del informe de prácticas. Revisión crítica del informe (y de las cuestiones planteadas) entregado en formato físico o preferentemente electrónico: análisis de contenidos, referencias, documental, de formatos y cotejo entre informes. El informe se realiza en grupos reducidos y se evalúa - autoevaluación: cada miembro del grupo evalúa de forma crítica su participación y expresión oral. - los profesores corrigen el informe escrito de prácticas.
  • Profesor/a
  • Autoevaluación
 		C3 D1 T1 T10 T5 T6 T8
PT.3. Realización de prueba de las prácticas durante o posteriormente a su desarrollo Los alumnos podrán someterse a las cuestiones de los profesores para evaluar el entendimiento y los resultados del aprendizaje tras cada sesión. realizarán una prueba escrita de los contenidos de la misma.
  • Profesor/a
 		C3 T10 T3 T5 T8

 

Procedimiento de calificación

La nota final de la asignatura será una media ponderada de las actividades de
evaluación que se realicen y que los profesores consideren para su puntuación,
teniendo en cuenta la siguiente ponderación:
· 70% - Examen final (EF) o pruebas parciales eliminatorias (EP)
· 10% - Prácticas de taller (PT), informe y cuestionario de prácticas.
· 20% - Actividades de evaluación continua y de seguimiento de la asignatura
(AEC) (exposiciones orales y entrega de casos prácticos resueltos y diseño
materiales).

 

Descripcion de los Contenidos

Contenido Competencias relacionadas Resultados de aprendizaje relacionados 
            BLOQUE CONTENIDOS 1. Ciencia e Ingeniería de Materiales. Fundamentos de Ciencia, Tecnología y Química de materiales.

•   Introducción a la Ciencia e Ingeniería de Materiales.

•  Propiedades de los materiales.

•  Clasificación de los materiales y su procesado

•  Materiales y diseño industrial

•  Materiales y el medioambiente: Ecodiseño.

_______________________________________________________
C3 T1 R1 R5 R6 
            BLOQUE CONTENIDOS 2. Propiedades mecánicas y estructura interna de los materiales. Ensayos. Comportamiento a alta
temperatura: difusión y termofluencia.
•  Estructuras cristalinas: Estructuras cristalinas, Polimorfismo y alotropía, Orden atómico en materiales no
cristalinos

•  Imperfecciones cristalinas

•  Propiedades mecánicas básicas: Deformación elástica, Deformación plástica, Ensayo de tracción, Dureza

•  Rotura :Fractura, Ensayos de impacto. Transición dúctil-frágil, Fatiga, Termofluencia
_______________________________________________________
C3 T1 T5 T6 R1 R2 R3 R4 R6 
            BLOQUE CONTENIDOS 3. Control de propiedades mecánicas y microestructura.

•  Mecanismos de endurecimiento en policristales.
o  Endurecimiento por trabajo en frío o acritud.
o  Otros mecanismos de endurecimiento: por solución sólida, por formación de precipitados y por reducción del
tamaño de grano.
o  Recuperación. Recristalización. Crecimiento de granos.

•  Diagramas de fases.
o  Definición y conceptos fundamentales.
o  Diagramas de fases de sistemas isomórficos binarios.
o  Solidificación en condiciones de equilibrio y de no equilibrio.
o  Diagramas de fases de sistemas eutécticos binarios.
o  Reacciones eutectoide, peritéctica, peritectoide y monotéctica.
o  Diagramas de equilibrio con fases o compuestos intermedios.
o  Diagrama de fase del sistema Fe-C.

•  Transformaciones de fase.
o  Cinética de reacciones en estado sólido.
o  Diagramas de transformación isotérmica (TTT).
o  Transformaciones isotermas de aceros eutectoides.
o  Transformaciones de austenita a perlita, bainita, esferoidita y martensita.
o  Transformaciones isotermas de aceros no eutectoides.
o  Propiedades mecánicas de los aceros según las fases presentes.
o  Diagramas de transformación de enfriamiento continuo (TEC).
________________________________________________
C3 T1 R1 R5 R6 
            BLOQUE CONTENIDOS 4. Materiales de ingeniería: propiedades y aplicaciones.
•  Materiales metálicos.
o  Clasificación.
o   Procesado: conformación metálica, tratamientos térmicos, mecanismo de endurecimiento por formación de
precipitados.

•  Materiales cerámicos.
o  Clasificación.
o  Generalidades.
o  Enlace y estructura. Defectos e impurezas. Microestructura.
o  Propiedades mecánicas: módulo de elasticidad, resistencia a la fractura y resistencia al choque térmico.
o  Aplicaciones.
o  Procesado.

•  Materiales poliméricos.
o  Estructura. Peso molecular y cristalinidad.
o  Clasificación.
o  Polimerización.
o  Propiedades mecánicas y termomecánicas: comportamiento esfuerzo-deformación, fusión y transición vítrea,
viscoelasticidad.
o   Deformación y endurecimiento en termoplástico y termoestables.
o  Aplicaciones.
o  Procesos de transformación.

•  Materiales compuestos.
o  Definición.
o  Terminología.
o  Clasificación.
o  Reforzamiento por fibras: Módulo de elasticidad, resistencia, longitud crítica de fibra, tenacidad.
o   Reforzamiento por partículas.
o  Compuestos estructurales.
_______________________________________________________
T1 R2 
            BLOQUE CONTENIDOS 5. SELECCIÓN DE MATERIALES
•       Proceso de selección de materiales.
•       Mapas de selección de materiales
•       Ejemplos de selección
C3 T1 R1 R2 R6 
            PRÁCTICAS DE TALLER. Relación procesado - propiedades mecánicas - microestrucutura del acero F-114 u otras
aleaciones mediante
· tratamientos térmicos,
· ensayos mecánicos,
· estudios materialográficos.
D1 T1 T10 T3 T5 T6 T8 R1 R2 R3 R4 R6

 

Bibliografía

Bibliografía Básica

1) Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales. (vol. I y II), W.D.Callister, REVERTÉ, Barcelona, 2007.

2) La Ciencia e Ingeniería de los Materiales, D.R.Askeland., THOMSON PARANINFO, 2001

3) Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales.  W.F.Smith, MCGRAW-HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 2006

 

Bibliografía Específica

1) Materiales para ingeniería 1: introducción a las propiedades, las aplicaciones y el diseño, De Ashby, Michael F. Y Jones, David R. H., Ed. Reverte, 2008

2) Materiales para ingeniería 2: introducción a la microestructura, el procesamiento y el diseño
De Ashby, Michael F. Y Jones, David R. H. Ed. Reverte, 2009

 

Bibliografía Ampliación

1) Materials: Engineering, Science, Processing and Design. M. Ashby, H. Shercliff, D. Cebon. ELSEVIER, 2010

2) Materials and the Environment: eco-informed material choice. M. Ashby, Butterworth-Heinemann, 2009

3) Materials and design : the art and science of material selection in product design, M. F. Ashby and K. Johnson, Butterworth-Heinemann, 2010

4) Materials Science and Engineering, an introduction, W.D.Callister and D. G. Rethwisch, 8ª ed. John Wiley and Sons, Inc. (2010).


Además se detallará en las clases a lo largo del curso:

- otros textos o monografías específicas

- artículos científico-técnicos

- normas de ensayo internacionales

 

El presente documento es propiedad de la Universidad de Cádiz y forma parte de su Sistema de Gestión de Calidad Docente. En aplicación de la Ley 3/2007, de 22 de marzo, para la igualdad efectiva de mujeres y hombres, así como la Ley 12/2007, de 26 de noviembre, para la promoción de la igualdad de género en Andalucía, toda alusión a personas o colectivos incluida en este documento estará haciendo referencia al género gramatical neutro, incluyendo por lo tanto la posibilidad de referirse tanto a mujeres como a hombres.
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