Materiales avanzados - Instituto Tecnológico de Saltillo

ASIGNATURA: MATERIALES AVANZADOS
1. DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura:
MATERIALES AVANZADOS
Línea de investigación o de trabajo:
Materiales Avanzados
Horas teoría-horas prácticas-horas trabajo adicional-horas totales-créditos
48 – 20 – 100 – 168 – 6
2. HISTORIAL DE LA ASIGNATURA
Lugar y fecha de
elaboración o revisión
Instituto Tecnológico
de Saltillo
Mayo 2010
Participantes
Dr. Mario Rodríguez Reyes
Dra. María Gloria Hinojosa
Ruiz
Dra. Zully Matamoros Veloza
Dr. Eduardo Valdés
Covarrubias
Observaciones
(cambios y justificación)
Reestructuración del
plan de estudios de la
Maestría en Ciencias en
Materiales en el
Consejo Académico de
Posgrado
3. PRE-REQUISITOS Y CORREQUISITO
Termodinámica y cinética
Física de materiales
Transiciones de fases
4. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA
Dar a conocer los fundamentos de los materiales avanzados, incluyendo el estudio de
las técnicas de procesamiento, sus características y propiedades.
5. APORTACIÓN AL PERFIL DEL GRADUADO
 Identificar los nuevos materiales
 Conocer los avances tecnológicos en el procesamiento de los materiales
avanzados.
 Conocer las aplicaciones de los nuevos materiales de acuerdo a sus
propiedades.
6. CONTENIDO TEMÁTICO POR TEMAS Y SUBTEMAS
UNIDAD
1
TEMAS
Biomateriales
SUBTEMAS
1.1 Introducción a los biomateriales.
1.2 Clasificación de biomateriales
Materiales metálicos: acero inox,
Co-Cr, Ti, aleaciones con
memoria de forma, Nb, Ta, etc.
materiales cerámicos: alúmina,
hidroxiapatita, biovidrios,
zirconias, etc.
1.3 Modificación superficial de
implantes: implantación iónica,
UNIDAD
TEMAS
1.1
1.2
1.7
1.8
1.9
Cerámicos Avanzados
2.1 Definición.
2.2 Cerámica
basada
en
óxidos
procesamiento y aplicaciones
2.3 Cerámica basada en No Óxidos
procesamiento y aplicaciones
Polímeros avanzados
3.1 Polímeros de alto desempeño.
3.2 Biopolímeros y polímeros verdes.
2
3
4
5
SUBTEMAS
plasma, PVD, CVD, sol-gel,
electoquímicas, etc.
Caracterización:
Biocompatibilidad,
Requerimientos para
biomateriales (toxicidad,
corrosión, fatiga, densidad).
Biomateriales suaves.
Interacción con proteínas y
células.
Respuesta inmunológica.
estudios in-vitro e in-vivo.
Aplicaciones de biomateriales.
3.3 Polímeros conductores y
fotónicos.
3.4 Polímeros auto-organizables y
estructuras,
supramacromoleculares.
3.5 Fullerenos, nanotubos,
nanoalambres y nanocápsulas.
3.6 Máquinas moleculares.
Materiales Compuestos
4.1. Compuestos in-situ
4.2. Compuestos ex-situ
Superaleaciones
y 5.1 Aspectos generales.
aleaciones ligeras
5.2 Diagramas de fase,
microestructura.
Objetivo: El alumno conocerá 5.3 Métodos de elaboración: fusión,
solidificación direccional,
los fundamentos en que se
metalurgia de polvos.
basa la elaboración de las
5.4
Comportamiento mecánico.
superaleaciones, la
5.5 Oxidación y corrosión.
obtención de su
microestructura y su relación 5.6 Cambios en la microestructura
durante la exposición a
con sus propiedades
temperaturas elevadas
mecánicas y de corrosión.
5.7 Metales y aleaciones refractarias
5.8 Aleaciones de aluminio de alta
resistencia
5.9 Aleaciones de magnesio
5.10 Titanio y sus aleaciones
UNIDAD
TEMAS
Materiales amorfos
6
Cristales líquidos
7
SUBTEMAS
Termodinámica y cinética de la
formación de fases metaestables.
6.2 Formación de sólidos amorfos.
6.3 Morfología del amorfo: geometría
y topología del desorden.
6.4 Modelo de Percolación.
6.5 Transición localización –
deslocalización, orden a corto y
mediano alcance.
6.6 Aleaciones amorfas masivas.
6.7 Solidificación rápida.
6.8 Aleado mecánico
7.1. Cristales líquidos para sensores
7.2. Cristales líquidos para
telecomunicaciones
7.3. Otras aplicaciones
6.1
8. SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN
Para evaluar el aprendizaje y comprensión de la materia de Materiales avanzados se
recomienda tener en cuenta lo siguiente:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Aprobación de los exámenes planeados para el curso.
Participación y comprensión de los seminarios planeados y discusión de
artículos científicos relacionados con el tema del curso.
Evaluación de la presentación oral y escrita del trabajo.
Evaluación de visita industrial o centro de investigación.
Se harán talleres de discusión de cada una de las tecnologías en clase para
que el alumno tenga la oportunidad de un entendimiento y fijación de
conocimiento, donde se evaluará la participación en clase de cada uno de los
estudiantes del curso.
Se recomienda evaluar el desempeño del estudiante e iniciativas de trabajo
en grupo y /o individual.
Realizar al menos una práctica para el procesamiento de materiales
avanzados.
9. BIBLIOGRAFÍA
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(Editor), Jin Chul Jung (editor), Hans-Jurgen P. Adler. Wiley-VCH.
2. Functional Organic and Polymeric Materials: Molecular FunctionalityMacroscopic Reality,Tim H. Richardson (editor). John Wiley & Sons.
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Shonaike and Suresh G. Advani (editors). CRC Press.
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8. D Segal, Chemical Synthesis of Advanced Ceramic Materials (Cambridge
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metallurgical engineering, new Mexico institute of mining and technology,
Socorro, USA,2001, Chapman &hill.
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materials and metallurgical engineering, new Mexico institute of mining and
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24. Artículos especializados de revistas internacionales como : Journal of American
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25. Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications, ed. A. S.
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31. D D C Bradley, Current Opinion in Solid State & Materials Science Vol. 1, 789
(1996.
1. Catedrático responsable: Dr. Mario Rodríguez Reyes