________________________________________________________________________________ INSTITUTO TECNOLOGICO DE COSTA RICA 31 MAYO 2020 ME2208 - CIENCIA DE LOS MATERIALES TIEMPO DISPONIBLE: 1 SEMANA I SEMESTRE 2022 100 PUNTOS ________________________________________________________________________________ I Examen Parcial Ordinario Instrucciones: Esta es una prueba de desarrollo en casa. Lea y analice cuidadosamente cada uno de los enunciados. Una vez que tenga la solución ingrese al TecDigital e ingrese sus respuestas, en ese momento tendrá 3 horas para completarlo. Sección 1: Marcar con X (15 min por pregunta): En esta sección se incluyen preguntas tanto de respuesta única como respuesta múltiple, tengan cuidado al leer cada pregunta pues si seleccionan respuestas equivocadas también se bajan puntos del total. 1) Dos características de los materiales cerámicos corresponden a: a) Duros y frágiles. X b) Buena resistencia a la tensión. c) Alta estabilidad química. X d) Alta tenacidad. [3 puntos] 2) Cuáles de las siguientes opciones son procesos de fabricación por los cuales se manufacturan los cerámicos: a) Prensado. X b) Extrusión. X c) Inyección. d) Troquelado. [3 puntos] 3) Los procesos por los cuales se pueden fabricar productos de polímeros termoplásticos son: a) Moldeo por inyección. X b) Vulcanización. c) Moldeo por transferencia. d) Termoformado. X [3 puntos] 4) De las siguientes opciones, ¿cuáles representan materiales termoestables? a) Resinas de poliéster. X b) Nylon. c) Resinas epóxidas. X d) ABS. [3 puntos] 5) De los siguientes materiales, ¿cuáles presentan una moderada densidad y un gran módulo de Young? a) Materiales compuestos. X b) Maderas. c) Materiales metálicos. d) Cerámicas. [3 puntos] 6) “En general, se utilizan para incrementar la resistencia y rigidez mecánica, pero, también, para mejorar el comportamiento a altas temperaturas, la resistencia a la abrasión o mejorar propiedades eléctricas.” La siguiente afirmación sobre los materiales compuestos hace referencia a: a) Matriz. b) Metales. c) Refuerzo. X d) Recubrimiento. [3 puntos] 7) ¿De las siguientes características, cuáles describen a las fibras de vidrio? a) Buena estabilidad dimensional. X b) Costo relativamente bajo. X c) Alta relación resistencia-peso. X d) Pasan por un proceso de carbonización a 1000-1500°C. [3 puntos] 8) La siguiente imagen muestra la simbología de reciclado de materiales poliméricos: El nombre del número 1 corresponde a: a) b) c) d) Policloruro de vinilo. Polipropileno. Polietilentereflatalo. X Poliestireno. [3 puntos] 9) ¿En qué aplicación/es la corrosión puede ser útil? a) Electro-erosionado. X b) Anodizado de metales. X c) Varillas de construcción. d) Tuberías de agua. [3 puntos] 10) ¿Qué tipo de refuerzo tiene el siguiente producto? a) Cerámico. X b) Metálico. c) Polimérico. [3 puntos] 11) ¿Qué tipo de matriz tiene el siguiente producto? d) Cerámica. X e) Metálica. f) Polimérica. [3 puntos] 12) ¿Qué tipo de corrosión se debe a impurezas acumuladas en los granos de un metal? a) Corrosión intergranular. X b) Corrosión por hendidura. c) Corrosión por esfuerzo. d) Corrosión electroquímica. [3 puntos] Sección 2: Sopa de letras (puede aparecer diferente en el TecDigital): Busque en la sopa de letras algunas definiciones, características, etc., vistos en clases. Lista de pistas: 1) Característica de los materiales cerámicos que les otorga resistencia a la erosión. Dureza 2) Tipo de enlace químico que le da gran estabilidad a los cerámicos. Iónico 3) Tipo de aditivos que producen polarización por concentración o por resistencia, impidiendo o dificultando la reacción química. Inhibidores 4) Son producto del Poliacrilonitrilo y la brea (plural, palabras unidas). Fibras de carbono 5) Fase continua en la que el refuerzo queda “embebido”. Puede estar constituida de materiales metálicos, cerámicos o resinas. Matriz 6) Un proceso de tratamiento térmico y cocción por el que puede pasar un material cerámico. Vitrificación 7) Proceso de manufactura por el que pueden procesarse los elastómeros. Vulcanización [10 puntos] Sección 3: Respuestas cortas (20 min por pregunta): 1) Aparte de su dureza y resistencia al desgaste, mencione 4 ventajas de los materiales cerámicos. [7 puntos] 2) Mencione 3 propiedades de los materiales poliméricos. Enlaces covalentes, malos conductores eléctricos, plasticidad variable (desde flexibles hasta rígidos, descomposición a temperaturas relativamente bajas, alta estabilidad química. [6 puntos] 3) ¿Cuál es la función del refuerzo en un material compuesto? Conferir a la matriz alguna propiedad que ésta no posee, por ejemplo, mayor resistencia mecánica. [7 puntos] 4) Mencione 5 aplicaciones en las que la corrosión puede resultar útil. Electro-erosionado, Electro-pulido, Degradación biopolímeros en el cuerpo (suturas), Protección catódica, Anodizado de metales (aluminio, titanio, otros). [6 puntos] 5) Mencione 2 formas en que el uso de recubrimientos evita o reduce la corrosión de un material. Aislan regiones anódicas y catódicas, impiden difusión de oxígeno o vapor de agua, [6 puntos] 6) Mencione qué son los silicatos y 2 productos que se puedan fabricar con ese componente. Combinación compleja de silicio y oxígeno. Cemento Portland, tejas, ladrillos, vidrios, esmaltes vítreos. [6 puntos] 7) Mencione tres de tipos deterioro que pueden presentarse en los materiales. Corrosión, microbial o biodegradación, desgaste o erosión. [6 puntos] Sección 4: Crucigrama (puede aparecer diferente en el TecDigital): Complete el crucigrama utilizando algunas definiciones, características, etc., vistos durante el semestre. Lista de pistas. Horizontal: 2) Es un tipo de materiales constituido por una mezcla o combinación de dos o más micro o macro constituyentes que difieren en forma y composición química y que son esencialmente insolubles entre sí (plural). Compuestos 5) Este tipo de polímeros puede calentarse y volverse a moldear un buen número de veces sin cambios significativos en sus propiedades (plural). Termoplásticos Vertical: 1) En los materiales compuestos, las propiedades varían según la orientación del refuerzo. La palabra que describe este comportamiento es la ____. Anisotropía 3) La matriz de estos materiales está formada por metales “livianos” como el aluminio y utilizan fibras de refuerzo como las de carburo de silicio. La afirmación anterior se refiere a compuestos de matriz ____. Metálica 4) Es el “defecto” más importante en las cerámicas policristalinas. Porosidad 6) Pueden clasificarse por su estructura, composición o aplicaciones, se caracterizan por ser muy estables químicamente (plural). Cerámicos [10 puntos]
