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Fichas de asignaturas 2016-17


CIENCIA DE LOS MATERIALES

Asignaturas
 

  Código Nombre    
Asignatura 40208027 CIENCIA DE LOS MATERIALES Créditos Teóricos 3.25
Título 40208 GRADO EN QUÍMICA Créditos Prácticos 4.25
Curso   2 Tipo Obligatoria
Créd. ECTS   6    
Departamento C128 CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERIA METALURGICA Y QUIMICA INORGANICA    

 

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Requisitos previos

- Conocimientos de matemáticas, física y química generales adquiridos en cursos
anteriores.

 

Profesorado

Nombre Apellido 1 Apellido 2 C.C.E. Coordinador  
FRANCISCO MIGUEL MORALES SANCHEZ Profesor Titular Universidad S

 

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
CB1 Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio BÁSICA
CB2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vacación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio BÁSICA
CB3 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética BÁSICA
CB4 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado BÁSICA
CB5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía BÁSICA
CE1 Aplicar los aspectos principales de terminología química, nomenclatura, convenios y unidades a problemas concretos ESPECÍFICA
CE14 Describir la relación entre propiedades macroscópicas y propiedades de átomos y moléculas individuales, incluyendo macromoléculas (naturales y sintéticas), polímeros, coloides y otros materiales. ESPECÍFICA
CE16 Utilizar las técnicas instrumentales y describir sus aplicaciones. ESPECÍFICA
CE20 Describir las propiedades y aplicaciones de los materiales. ESPECÍFICA
CE21 Recordar y explicar los hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con la Química. ESPECÍFICA
CE22 Aplicar dichos conocimientos a la resolución de problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados. ESPECÍFICA
CE29 Observar, hacer el seguimiento y medir propiedades, eventos o cambios químicos, y registrar de forma sistemática y fiable la documentación correspondiente. ESPECÍFICA
CE31 Interpretar datos procedentes de observaciones y medidas en el laboratorio en términos de su significación y de las teorías que la sustentan. ESPECÍFICA
CE4 Aplicar las técnicas principales de investigación estructural, incluyendo espectroscopia, a la caracterización de sustancias. ESPECÍFICA
CE5 Explicar las características de los diferentes estados de la materia y las teorías empleadas para describirlos ESPECÍFICA
CG2 Capacidad para comunicarse fluidamente de manera oral y escrita en la lengua nativa. GENERAL
CG5 Capacidad para la resolución de problemas. GENERAL
CG7 Capacidad para trabajar en equipo. GENERAL
CG9 Capacidad de aprendizaje autónomo para emprender estudios posteriores y para el desarrollo continuo profesional. GENERAL

 

Resultados Aprendizaje

Identificador Resultado
R1 R1. Conocer todas aquellas propiedades de los materiales que agregan valor tecnológico e industrial y cuál es el fundamento químico-físico de las mismas.
R2 R2. Conocer cuáles son los materiales de interés tecnológico e industrial y el por qué de su importancia. Saber relacionar las propiedades de interés tecnológico con la estructura de sus átomos y moléculas, su estructura cristalina y su microestructura.
R3 R3. Disponer de los conocimientos teóricos mínimos que permitan entender el fundamento de la utilización de los diferentes materiales en la industria, de acuerdo a sus propiedades físico-químicas.
R4 R4. Discriminar entre los diferentes materiales y escoger los más idóneos de acuerdo a las prestaciones requeridas tecnológicamente.
R5 R5. Conocer y emplear adecuadamente la terminología básica de la materia.
R6 R6. Conocer la metodología para la realización de ensayos de materiales y aplicarla. Interpretar las medidas obtenidas en dichos ensayos.

 

Actividades formativas

Actividad Detalle Horas Grupo Competencias a desarrollar
01. Teoría
Clases magistrales de los temas que engloban los
siguientes contenidos: Estructura, propiedades y
aplicaciones de los materiales de interés
tecnológico: materiales metálicos, poliméricos,
cerámicos, compuestos y funcionales.

PROGRAMA DE TEORÍA:

I. INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA DE LOS MATERIALES.
Tema 1. Introducción a la Ciencia de los
Materiales.

II. ESTRUCTURA CRISTALINA, DEFECTOS Y DIFUSIÓN.
Tema 2. Estructura de los sólidos cristalinos.
Tema 3. Imperfecciones cristalinas.
Tema 4. Difusión en sólidos y solidificación.

III. CONTROL DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS Y DE LA
MICROESTRUCTURA.
Tema 5. Propiedades mecánicas básicas en sólidos.
Ensayos mecánicos, fatiga y
termofluencia.
Tema 6. Fractura y ensayos no destructivos.
Tema 7. Deformación y endurecimiento.
Tema 8. Diagramas de fase.
Tema 9. Diagramas de fase del sistema Fe-C.
Tema 10. Transformaciones de fase en aleaciones
Fe-C.

IV. MATERIALES E INGENIERÍA.
Tema 11. Introducción a los tipos, aplicaciones,
procesamiento y selección de materiales.
26 Grande CB1 CB2 CB4 CB5 CE1 CE14 CE20 CE21 CE4 CE5 CG2 CG9
02. Prácticas, seminarios y problemas
Problemas de los contenidos: Propiedades
mecánicas (3 h); Fractura mecánica y Trabajo en
frío (2 h); Diagramas de Fases (2 h); Sistema
Fe-C: diagramas y transformaciones (3 h).
10 Mediano CB1 CB2 CE1 CE22 CG5
04. Prácticas de laboratorio
Caracterización de materiales: Relación
microestrucutura-propiedades mecánicas de un
acero hipoeutectoide y otro de composición
desconocida para el estudiante mediante (1)
Tratamientos térmicos, (2) Ensayos Mecánicos, (3)
Ensayos no destructivos para detección de
grietas, (4) Metalografía, (5) Diagrama de fases.

PRÁCTICAS DE LABORATORIO DEL BLOQUE 1 (8 h):
Tratamientos térmicos y Propiedades mecánicas

-PRÁCTICA 1. TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE ACEROS
-PRÁCTICA 2. ENSAYO CHARPY
-PRÁCTICA 3. ENSAYOS DE DUREZA
-PRÁCTICA 4. ENSAYO DE TRACCIÓN

PRÁCTICAS DE LABORATORIO DEL BLOQUE 2 (8 h):
Ensayos no destructivos para la detección de
grietas

-PRÁCTICA 5. INSPECCIÓN MEDIANTE ULTRASONIDOS
-PRÁCTICA 6. INSPECCIÓN MEDIANTE PARTÍCULAS
MAGNÉTICAS
-PRÁCTICA 7. INSPECCIÓN MEDIANTE LÍQUIDOS
PENETRANTES

PRÁCTICAS DE LABORATORIO DEL BLOQUE 3 (8 h):
Diagrama de fases y metalografía

-PRÁCTICA 8. CONSTRUCCIÓN DEL DIAGRAMA DE FASES
PLOMO-ESTAÑO
-PRÁCTICA 9. MATERIALOGRAFÍA DE ALEACIONES
METÁLICAS


- En las sesiones prácticas se establecerán
debates en los que el alumno deberá mostrar su
capacidad de expresión y fluidez oral y el
dominio del lenguaje técnico de la asignatura.
24 Reducido CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CE1 CE16 CE29 CE31 CE4 CG2 CG5 CG7 CG9
10. Actividades formativas no presenciales
- AAD1: Trabajo para entrega on-line de un
resumen y varias preguntas sobre varios vídeos
introductorios de la asignatura visualizados con
anterioridad en clase (5 h).

- AAD2: Estudio, resolución de un cuestionario
on-line del tema sobre difusión atómica cuyos
contenidos serán colgados como página web (5 h).

- AAD3: Realización de tres cuestionarios online
sobre los guiones cada uno de los bloques de
prácticas de laboratorio en los días previos a
las prácticas (5 h).

- AAD4a: Resolución y entrega de un ejercicio de
curva de tracción a mano (1h)

- AAD4b: Estudio del tutorial virtual sobre la
resolución de ejercicios de curva de tracción en
Excel (5h)

- AAD4c: Trabajo para entrega on-line de la
resolución de dos ejercicios de tracción
propuestos en formato digital, y análisis de los
ensayos de tracción de las prácticas, usando
Excel, en la tarea habilitada (15 h).

- AAD5: Resolución y entrega de un ejercicio
sobre diagramas y transformaciones de fases del
sistema Fe-C (5 h).

- Estudio autónomo de los contenidos de la
asignatura y preparación de exámenes (45 h)
86 Grande CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CE1 CE14 CE16 CE20 CE21 CE22 CE29 CE31 CE4 CE5 CG2 CG5 CG7 CG9
12. Actividades de evaluación
- Examen final
4 Grande CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CE1 CE14 CE16 CE20 CE21 CE22 CE29 CE31 CE4 CE5 CG2 CG5 CG9

 

Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

La adquisición de competencias se valorará a través de un 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
Química de la Universidad de Cádiz. 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.

 

Procedimiento de Evaluación

Tarea/Actividades Medios, Técnicas e Instrumentos Evaluador/es Competencias a evaluar
ASISTENCIA a Prácticas y REALIZACIÓN del Informe Final de Prácticas y/o Cuestionario de Prácticas. Revisión de hojas de control de asistencia; Revisión crítica del informe individual (y de las cuestiones planteadas) entregado en formato físico o preferentemente electrónico: análisis de contenidos, referencias, documental, de formatos y cotejo entre informes. Valoración 1,5/10.
  • Profesor/a
CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CE1 CE14 CE16 CE20 CE29 CE31 CG2 CG7 CG9
ELABORACIÓN DE Actividades Formativas integradas en Prácticas de Laboratorio y Actividades Formativas No Presenciales Las Actividades Formativas Presenciales llevan asociadas Hojas de control de asistencia y Revisión de ejercicio entregado como AAD4a (el profesor solicitará al estudiante en que realice un ejercicio práctico de aplicación de los contenidos de lecciones teóricas recientes y los recogerá al final de la hora para su posterior evaluación). En la segunda Actividad Formativa AAD4b el profesor presentará como seminario virtual un tutorial sobre la resolución de problemas o casos específicos, por ejemplo usando hoja de cálculo, y posiblemente en aula de informática o aula de clase. Las resoluciones de éstos o similares ejercicios se encargarán más tarde a los alumnos como AAD4c no presencial y consistirán en entregarlas en formato digital en un foro virtual para su evaluación. En otros casos, las actividades no presenciales consisten en el estudio de un tema que no se impartirá como clase de teoría pero cuyos contenidos se dispondrán en una página web específica, tema cuyos conocimientos se evaluarán por medio de un cuestionario on-line. Las actividades se anunciarán en clase por el profesor con antelación, aunque los estudiantes recibirán el encargo y plazo en la Web de la asignatura usando la herramienta de Moodle de mensajes de aviso a suscritos. Junto con la nota del examen final, los estudiantes dispondrán de todas las calificaciones obtenidas en sus AADs de forma desglosada y podrán revisarlas. Alguna actividad podría ser sustituida por otra de carácter muy similar. Valoración 1,5/10.
  • Profesor/a
  • Autoevaluación
CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CE1 CE14 CE16 CE20 CE21 CE22 CE29 CE31 CE4 CE5 CG2 CG5 CG7 CG9
REALIZACIÓN de Prueba Final Escrita. Corrección objetiva de la prueba final escrita que consta de una parte teórica sobre las clases magistrales y ciertos contenidos prácticos, y de una de resolución de problemas de los temas tratados. Valoración: 7/10.
  • Profesor/a
CB1 CB2 CB4 CB5 CE1 CE14 CE16 CE20 CE21 CE22 CE4 CE5 CG2 CG5 CG9

 

Procedimiento de calificación

El procedimiento de evaluación previsto es sobre un 100% la suma de los
siguientes apartados de evaluación:

- Examen final escrito (70 %)
Preguntas teóricas (definiciones, cortas, de desarrollo, de relacionar y/o tipo
test) y problemas. Para aprobar la asignatura se debe llegar al menos a 2.8 de 7
puntos.

- Actividades Formativas (AADs) presenciales y no presenciales (15 %)

- Prácticas de laboratorio (15 %)
Asistencia obligatoria a los módulos de explicaciones prácticas y a las sesiones
de laboratorio, y evaluación mediante entrega obligatoria de informes
individuales de prácticas y/o cuestionario de prácticas.

* En las convocatorias de septiembre/febrero, el alumno obtendría la calificación
resultado de la nota de la recuperación del examen final escrito a la que se le
sumará las notas obtenidas y mantenidas de la convocatorio de junio para los
apartados de actividades formativas y prácticas de laboratorio.

Aquellos alumnos que no cumplan con todos o parte de los requisitos de
participación exigida para la evaluación continua (obligatoriedad en la
asistencia y superación de prácticas de laboratorio y actividades dirigidas)
deberán superar una prueba complementaria, relativa a las competencias evaluadas
en las distintas actividades realizadas durante el curso, y su nota final será
igual al 70% de la obtenida en la prueba escrita más el 30% de la obtenida en la
prueba complementaria.

La prueba complementaria consistirá en dos preguntas con un valor de 15% cada una
en la calificación global, una relacionada con las actividades formativas y otra
relacionada con las prácticas de laboratorio, realizadas a lo largo de la
asignatura. Sería posible también la evaluación de una sola de estas partes, por
lo que la nota calificación final se calculará considerando los valores relativos
del 70% del examen final, 15% de la actividad que mantiene la nota de la
convocatoria de junio, y 15% de la actividad en la que no se cumplió el requisito
de participación exigido para la evaluación continua.

Para alumnos repetidores con las prácticas de laboratorio suspensas el curso
académico anterior, será obligatoria la asistencia a las sesiones prácticas y la
entrega de informes a evaluar.

 

Descripcion de los Contenidos

Contenido Competencias relacionadas Resultados de aprendizaje relacionados
            S00 - ACTIVIDADES FORMATIVAS

- AAD1: Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales (5 h). SEMANA 1
- AAD2: Tema 4. Difusión atómica(5 h). SEMANA 3.
- AAD3: Guiones de prácticas de laboratorio(5 h). SEMANAS 3, 7 y 12.
- AAD4: El ensayo de tracción y manipulación de sus resultados (16 h). SEMANA 6.
- AAD5: Desarrollo microestructural eutéctico-eutectoide en el sistema Fe-C (5 h). SEMANA 11.
        
CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CE1 CE14 CE16 CE20 CE21 CE22 CE29 CE31 CE4 CE5 CG2 CG5 CG9 R1 R2 R3 R4 R5 R6
            S01 - INTRODUCCIÓN A LA CIM, ESTRUCTURA E IMPERFECCIONES
Unidad Semana 1 (5 h teoría)
Presentacíon y vídeos (1 h). Tema 1. Introducción a la Ciencia de los Materiales (1 h). Tema 2. Estructura de los
sólidos cristalinos (2 h). Tema 3. Imperfecciones cristalinas (1 h).
        
CB1 CB4 CB5 CE21 CG2 CG9 R1 R2 R3 R4 R5 R6
            S02 - ESTRUCTURA, IMPERFECCIONES Y PROPIEDADES MECÁNICAS
Unidad Semana 2 (3 h teoría)
Tema 3. Imperfecciones cristalinas (1 h). Tema 5. Propiedades mecánicas I (2h).
        
CB1 CB4 CB5 CE21 CG2 CG9 R1 R2 R3 R4 R5 R6
            S03 - PROPIEDADES MECÁNICAS Y FRACTURA
Unidad Semana 3 (4 h teoría + 3 h problema)
Tema 5. Propiedades mecánicas II (2h). Tema 6. Fractura I(1h). Problemas Propiedades Mecánicas (3 h).
        
CB1 CB4 CB5 CE21 CG2 CG9 R1 R2 R3 R4 R5 R6
            S05 - TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y ENSAYOS MECÁNICOS
Unidad Práctica 1: Semana 5 (8 h)
Tratamientos térmicos y Ensayos Mecánicos.
        
CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CE1 CE16 CE29 CE31 CE4 CG2 CG5 CG7 CG9 R6
            S06 - FRACTURA, DEFORMACIÓN Y ENDURECIMIENTO
Unidad Semana 6 (3 h teoría + 2 h problema)
Tema 6. Fractura II(1h). Tema 7. Deformación y endurecimiento (2 h). Problemas Fractura Mecánica(1 h). Problemas
Trabajo en Frío (1 h).
        
CB1 CB4 CB5 CE21 CG2 CG9 R1 R2 R3 R4 R5 R6
            S07 - DIAGRAMAS DE FASES
Unidad Semana 7 (3 h teoría + 2 h problema)
Tema 8. Diagramas de fase (3 h). Problemas DF Isomórfico (1 h).Problemas DF Eutéctico y otros(1 h).
        
CB1 CB4 CB5 CE21 CG2 CG9 R1 R2 R3 R4 R5 R6
            S09 - MATERIALOGRAFÍA Y DIAGRAMAS DE FASES
Unidad Práctica 2: Semana 9 (8 h)
Materialografía y Diagramas de Fases.
        
CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CE1 CE16 CE29 CE31 CE4 CG2 CG5 CG7 CG9 R6
            S10 - DIAGRAMAS DE FASES Y SISTEMAS Fe-C
Unidad Semana 10 (3 h teoría + 2 h problema)
Tema 8. Diagramas de fase del sistema Fe-C (3 h). Problemas DF Fe-C(2 h).
        
CB1 CB4 CB5 CE21 CG2 CG9 R1 R2 R3 R4 R5 R6
            S11 - SISTEMA Y TRANSFORMACIONES Fe-C
Unidad Semana 11 (3 h teoría + 2 h problemas)
Problemas DF Fe-C (1h). Tema 10. Transformaciones Sistema Fe-C (3 h). Problemas diagramas-transformaciones Fe-C (1 h).
        
CB1 CB4 CB5 CE21 CG2 CG9 R1 R2 R3 R4 R5 R6
            S12- MATERIALES
Unidad Semana 12 (1 h teoría)
Tema 11. Tipo, aplicaciones, procesamientos y selección de materiales (1h).
        
CB1 CB4 CB5 CE21 CG2 CG9 R1 R2 R3 R4 R5 R6
            S13 - ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS E INFORMES DE PRÁCTICAS
Unidad Práctica 3: Semana 13 (8 h)
Ensayos No Destructivos e Informes de Prácticas.
        
CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CE1 CE16 CE29 CE31 CE4 CG2 CG5 CG7 CG9 R6

 

Bibliografía

Bibliografía Básica

- W. D. Callister, Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales, Ed. Reverté, S. A.  Edición de 2000 y posteriores.

- W. F. Smith, Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales, Ed. Mc Graw Hill. Edición de 1994 y posteriores.

- D. R. Askeland, Ciencia e Ingeniería de los Materiales, Ed. Paraninfo. Edición de 2001 y posteriores.

- F. Ahsby y H. Jones, Materiales Para la Ingeniería I y II, Ed. Reverté, S. A.  Edición de 2008 y posteriores.

 

 

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