Cinvestav Querétaro

Ciencia de materiales I

Objetivo. El estudiante adquirirá conocimientos fundamentales sobre los tipos y propiedades de diversos tipos de materiales, así como sobre diversos fenómenos que ocurren en sólidos amorfos o cristalinos.

  1. Introducción a la Ciencia de Materiales

        1.1. Clasificación de materiales (clásica, funcional, basada en estructura)

        1.2. Selección de materiales / mapas de propiedades de Asbhy.

            1.2.1. Gráficas de propiedades de materiales

            1.2.2. Fundamentos de la selección de materiales

            1.2.3. Fundamentos de la selección de procesos

  1. Estructura cristalina y amorfa

        2.1. Redes cristalinas

        2.2. Simetrías

        2.3. Redes de Bravais

        2.4. Estructuras amorfas

  1. Enlaces y cohesión

        3.1. Tipos de enlaces

        3.2. Energía cohesiva en sólidos cristalinos y amorfos

  1. Estados de agregación

        4.1. Macro, micro y nanoestructuras

            4.1.1. Sólidos cristalinos

            4.1.2. Cuasi-cristales

            4.1.3. Sólidos no cristalinos

            4.1.4. nanoestructuras

        4.2. Desarrollo de microestructuras

        4.3. Defectos puntuales

            4.3.1. Tipos de defectos puntuales

            4.3.2. Termodinámica de defectos puntuales

            4.3.3. Química de defectos: Notación Kroeger-Vink.

            4.3.4. Evidencia experimental de los defectos puntuales

        4.4. Dislocaciones

            4.4.1. Geometría de las dislocaciones

            4.4.2. Evidencia experimental de las dislocaciones

        4.5. Fronteras de grano

            4.5.1. Terminología y definiciones

            4.5.2. Estructura de las fronteras de grano

        4.6. Fronteras de fases

            4.6.1. Clasificación de las fronteras de fase

            4.6.2. Caracterización fenomenológica de las fronteras de fase

  1. Tipos de materiales

        5.1. Metales y aleaciones

            5.1.1. Aleaciones ferrosas

            5.1.2. Aleaciones no ferrosas

        5.2. Cerámicos

        5.3. Vitrocerámicos

        5.4. Polímeros

        5.5. Semiconductores

        5.6. Materiales compuestos

        5.7. Biomateriales

        5.8. Nanomateriales

  1. Soluciones y diagramas de fases

        6.1. Solubilidad y soluciones sólidas

        6.2. Reforzamiento por solución sólida

        6.3. Diagramas nonarios

        6.4. Diagramas binarios

            6.4.1. El sistema Fe-Fe3C

        6.5. Diagramas Ternarios

  1. Materiales en nanociencia y nanotecnología

        7.1. Definición de nanotecnología

        7.2. Nanotoxicidad

        7.3. Nanomateriales de cero dimensiones

        7.4. Nanomateriales de una dimensión

        7.5. Nanomateriales de dos dimensiones y la frontera del grafeno

 

Referencias

R1. G. Gottstein, Physical Foundations of Materials Science, Springer-Verlag (2004).

R2. H. Ibach, H. Lueth, Solid State Physics: An Introduction to Materials Science, Springer (2009).

R3. D.L. Sidebottom, Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press (2012).

R4. R.J. Tilley, Understanding Solids, John Wiley & Sons (2013).

R5. W.D. Callister, D.G. Rethwisch, Fundamentals of Materials Science and Engineering: An integrated approach, Wiley (2015).

R6. D. Askeland, W.J. Wright, The Science and Engineering of Materials, CENGAGE Learning (2016).

 

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