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FORMATO Nº 6
Nombre de la Institución
Universidad Popular Autónoma Del Estado De Puebla
PROGRAMA DE ESTUDIOS
Asignatura: Ciencia de Materiales
Programa académico
Licenciatura en Ingeniería en Diseño Automotriz
Tipo educativo:
Licenciatura
Modalidad:
Escolarizada
Seriación:
FIS001
FIS002
Clave de la asignatura:
FIS007
Ciclo
Segundo Semestre
Horas
Conducidas
Horas
Independientes
80
80
Total de horas
Por semestre
160
Créditos
10
Total de horas clase en el ciclo:
80
Objetivo General de la Asignatura:
Al finalizar el curso el alumno será capaz de desarrollar las teorías de los materiales, a
través
del diseño, mantenimiento y conservación de dispositivos Mecánicos
Electromecánicos y Biomateriales, para resolver problemas aplicados en la vida real y
laboral.
.
Hoja:
1
de
4
Asignatura: Ciencia de Materiales
Programa académico:
Horas
estimadas
5
10
15
Licenciatura en Ingeniería en Diseño Automotriz
Temas y subtemas
Objetivo de los temas
1 Introducción.
Comparar las teorías sobre la
1.1 Importancia de la ingeniería y estructura atómica y los diferentes
ciencia de los materiales.
tipos de materiales, por medio de
1.2 Tipos de materiales
la búsqueda de aplicaciones
1.3 Relación entre estructura y concretas de los mismos, para
propiedades.
realizar
cálculos
de
las
propiedades estructurales.
2 El enlace atómico.
2.1 Estructura atómica.
2.2 Energía de enlace.
2.3 Enlace metálico, iónico, covalente y
secundario.
2.4 Materiales: clasificación en función
del tipo de enlace.
3 Arreglo atómico.
3.1 Estructuras cristalinas.
3.1.1 Sistemas cristalinos.
3.1.2 Celda primitiva y celda unitaria.
3.1.3 Puntos, direcciones y planos de
la red.
3.1.4 Estructuras típicas en metales.
Factor de empaquetamiento, número
de
coordinación.
Estructuras
compactas. Intersticios.
3.1.5
Estructuras
típicas
en
cerámicas. Subredes aniónicas y
catiónicas.
3.1.6
Polimorfismo.
Transformaciones alotrópicas.
3.1.7 Métodos para determinar
estructura cristalina. Difracción de
rayos X. Otros métodos.
3.2 Estructuras amorfas o parcialmente
cristalinas.
3.2.1 Vidrios cerámicos y metálicos,
obtención, estructura.
3.2.2
Materiales
poliméricos,
obtención. Grado de cristalinidad.
Relacionar las propiedades de los
materiales con el tipo de enlace, a
través de la descripción de la
influencia del arreglo de los átomos
en el comportamiento de un
material en estado sólido, para
determinar la relación de la
estructura electrónica y el tipo de
enlace entre átomos.
Seleccionar
la
nomenclatura
adecuada para describir el orden
cristalino, a través de los métodos
experimentales utilizados en la
determinación de la estructura
cristalina,
para el estudio de
defectos y su relación con las
propiedades
estructurales,
térmicas, ópticas y eléctricas.
Hoja
:
2
de
4
Asignatura: Ciencia de Materiales
Programa académico:
20
Licenciatura en Ingeniería en Diseño Automotriz
3 Arreglo atómico.
3.1 Estructuras cristalinas.
3.1.1 Sistemas cristalinos.
3.1.2 Celda primitiva y celda
unitaria.
3.1.3 Puntos, direcciones y planos
de la red.
3.1.4 Estructuras típicas en metales.
Factor
de
empaquetamiento,
número
de
coordinación.
Estructuras compactas. Intersticios.
3.1.5
Estructuras
típicas
en
cerámicas. Subredes aniónicas y
catiónicas.
3.1.6
Polimorfismo.
Transformaciones alotrópicas.
3.1.7 Métodos para determinar
estructura cristalina. Difracción de
rayos X. Otros métodos.
3.2
Estructuras
amorfas
o
parcialmente cristalinas.
3.2.1 Vidrios cerámicos y metálicos,
obtención, estructura.
3.2.2
Materiales
poliméricos,
obtención. Grado de cristalinidad.
Determinar
la
nomenclatura
adecuada de el orden cristalino,
a
través
de
los
métodos
experimentales y utilizando la
determinación de la estructura
cristalina como base, para el
estudio de defectos y su relación
con las propiedades estructurales,
térmicas, ópticas y eléctricas.
10
4. Defectos de la red cristalina.
4.1 Defectos puntuales. Vacancias,
átomos substitucionales e intersticiales,
electrónicos.
4.1.1 Defectos Schottky y Frenkel.
4.1.2 Equilibrio de defectos.
4.1.3 Sólidos no-estequiométricos.
4.2 Defectos de líneas. Dislocaciones.
Tipos de dislocaciones. Movimiento e
interacción.
4.2.1 Defectos de superficiebidimensionales. Fallas de
apilamiento. Límite y borde de
grano. Tamaño de grano.
4.3 Defectos tridimensionales:
Inclusiones. Precipitados. Burbujas y
cavidades.
Identificar los principales defectos
en sólidos, a través de análisis de
texto y material visual, para
discriminar sus efectos sobre las
propiedades de los materiales
Hoja:
3
de
4
Asignatura: Ciencia de Materiales
Programa académico:
10
Licenciatura en Ingeniería en diseño Automotriz
5. Soluciones sólidas
5.1 Tipos de soluciones sólidas.
Reglas de Hume-Rottery
5.2 Regla de las fases de Gibss.
Puntos invariantes
5.3 El diagrama de fases binario.
Sistemas isomorfos y eutécticos.
Transformaciones congruentes.
5.4 La regla de la palanca
5.5 Ejemplos de interés.
Comparar el efecto de las
soluciones sólidas (imperfección
química) sobre las propiedades de
los materiales, a través del uso de
los diagramas de fases y la regla
de la palanca, para reconocer la
importancia de este tipo de
soluciones.
10
6. Estructura y propiedades
6.1 Esfuerzo y deformación. Estado
de
esfuerzo.
Comportamiento
elástico de metales, cerámicas y
polímeros.
Comportamiento
plástico. Influencia de los defectos
de red. Ecuación de Hall-Petch.
Influencia
del
tiempo
en
deformación plástica de polímeros.
6.2 Ensayos mecánicos. Límite
elástico y resistencia a la tracción.
Resistencia
máxima.
Fractura.
Resiliencia. Tenacidad. Ductilidad.
Dureza. Ensayo de dureza.
6.3 Conductores y dieléctricos.
Semiconductores. Propiedades
magnéticas de los materiales.
Formular
microestructuras
de
solidificación, por medio de
ensayos
mecánicos,
para
seleccionar las propiedades de los
materiales en función de su
estructura.
Actividades de Aprendizaje y Metodología:
Metodología:
El profesor ayudará a sus alumnos a generar conocimientos a través de la construcción
de significados, mediante la conexión e integración de los contenidos y estrategias
previas, con los adquiridos durante el curso, para lo cual llevará a los alumnos de lo
general a lo particular.
Evaluará cada programa del alumno ofreciendo retroalimentación a éste.
Actividades de aprendizaje:
Estudio de casos y proyectos de investigación
Trabajo colaborativo
Resolución de casos reales, concretos y de interés
Ejercicios de Clase
Hoja:
4
Asignatura: Ciencia de Materiales
Programa académico:
Licenciatura en Ingeniería en Diseño Automotriz
Recursos didácticos:
Computadora portátil
Cañón, proyector de acetatos, apuntador láser
Plumones, pizarrón
Material y equipo de laboratorio
Herramientas de tecnologías de información y comunicación (Blackboard)
Normas y procedimientos de evaluación:
Normas:
Cumplir con el 75% de asistencias requerido
Participación activa
de
4
Se tendrán 5 minutos de tolerancia para entrar a la clase.
Procedimiento de Evaluación:
Actividad
Porcentaje de la calificación final
4 exámenes parciales y un final
45%
Ejercicios, trabajo colaborativo.
25%
Trabajo final, desarrollo enlace atómico
20%
Participación
10%
Total
100%
Bibliografía impresa o electrónica (Título, Autor; Editorial; Fecha, Edición, Sitio, Web)
Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros; J. F. Shackelford, Prentice-Hall,
2005.
Ciencia e Ingeniería de los materiales; Donald R. Askeland, Thomson, 2004.
Ciencia e Ingeniería de los materiales. Una Introducción; W. D. Callister, Reverté, 2003.
Ciencia e Ingeniería de Materiales; Pero Sanz, DOSSAT, 2006.
Introduction to Dislocations; Pergamon Press, Hull Derek, 2004.
Perfil Docente requerido:
Profesor con licenciatura en cualquier campo de la ingeniería química o licenciado en
físico-matemática, con grado de maestría y experiencia docente comprobable.
Debe poseer en cierto grado de desarrollo: Conocimientos y habilidades didácticopedagógicas para fortalecer el desarrollo de aprendizajes significativos, gusto por la
investigación, buen manejo de la paquetería específica para Matemáticas, sobre todo
saber informar y comunicar el aprendizaje así como utilizar eficientemente los medios de
información.
Una persona ética y responsable. Con autoridad educativa: influencia, prestigio