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| SUBJECT NAME |
| SUBJECT NAME |
MATERIALES |
| CODE |
| CODE |
61033048 |
| SESSION |
| SESSION |
2024/2025 |
| DEPARTMENT |
| DEPARTMENT |
CIENCIAS Y TÉCNICAS FISICOQUÍMICAS
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| DEGREE IN WHICH IT IS OFFERED |
| DEGREE IN WHICH IT IS OFFERED |
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GRADO EN QUÍMICA
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| COURSE |
| COURSE |
TERCER
COURSE
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| PERIOD |
SEMESTER 1
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| TYPE |
OBLIGATORIAS |
| CREDITS NUMBER |
| CREDITS NUMBER |
6 |
| HOURS |
| HOURS |
150 |
| LANGUAGES AVAILABLE |
| LANGUAGES AVAILABLE |
CASTELLANO |
La asignatura de Materiales corresponde a la materia denominada Ciencia de Materiales, que se imparte con 6 ECTS y carácter obligatorio dentro del módulo de Química aplicada (37 ECTS) en el primer semestre del tercer curso del Plan de estudios del Grado en Química de la UNED. Tiene como objetivo general estudiar los principales materiales de interés tecnológico: metálicos, cerámicos, polímeros y compuestos. En esta asignatura se dedica especial atención a la estructura de dichos materiales, a fin de relacionarla con sus propiedades, tanto mecánicas como eléctricas, ópticas y magnéticas, así como con sus principales aplicaciones estructurales y funcionales.
El título de Graduado en Química tiene como finalidad la obtención de una formación general en esta disciplina, orientada a su preparación para el ejercicio de actividades de carácter profesional. De entre los resultados de aprendizaje que se pretenden para el módulo de Química aplicada y que contribuyen al futuro perfil profesional del estudiante cuando finalice sus estudios de Grado, la asignatura de Materiales puede ser especialmente necesaria para la consecución de los siguientes:
- Contactar con los problemas reales del químico.
- Aprender a tomar decisiones ante un problema concreto.
- Conocer las diferentes propiedades de los materiales, así como las aplicaciones derivadas de las mismas.
- Adquirir conocimientos sobre ámbitos concretos de la Química aplicada.
Los contenidos de esta asignatura están directamente relacionados con otras asignaturas del Plan de estudios, entre las que destacan las siguientes:
Asignaturas anteriores relacionadas:
- Termodinámica química
2º curso, 1er semestre, obligatoria
- Química física I: Estructura atómica y molecular
2º curso, 1er semestre, obligatoria
Asignatura simultánea relacionada:
- Química de los elementos metálicos
3er curso, 1er semestre, obligatoria
Asignaturas posteriores relacionadas:
- Química física IV: Materia condensada
4º curso, 2º semestre, obligatoria
- Polímeros
4º curso, 2º semestre, optativa
Como es lógico en un plan de estudios, las asignaturas de cada curso se apoyan en conocimientos previos que se han debido adquirir en asignaturas de los cursos precedentes. Por tanto, para cursar la asignatura de Materiales es recomendable haber cursado las asignaturas de 1º y 2º cursos del Grado en Química de la UNED, o asignaturas con contenidos similares de otros Grados o de otras Universidades.
En esta asignatura están previstos dos tipos de tutorías dirigidas a resolver las dudas de los estudiantes.
Tutorías virtuales
Son impartidas de forma telemática por los tutores intercampus a todxs lxs estudiantes. Se puede contactar con los tutores mediante sus foros en el aula virtual.
Profesores de la asignatura
La forma de contactar con los profesores de la asignatura (Rosa María Huertas Penela y Jose María Gavira Vallejo) será preferentemente mediante el curso virtual en la plataforma Ágora. Puede utilizar los foros para consultas públicas y el correo electrónico (rosa.huertas@ccia.uned.es, jm.gavira@ccia.uned.es) para consultas de tipo privado. También se puede contactar personalmente con los profesores en sus despachos situados en:
Facultad de Ciencias de la UNED, Departamento de Ciencias y Técnicas Fisicoquímicas
Campus de Las Rozas - Edificio Las Rozas 1
Carretera Las Rozas – El Escorial Km 5 (Urbanización Monte Rozas) - 28232 Las Rozas
Se dan a continuación los horarios preferidos por los profesores, aunque, en cualquier caso, debería concertarse cita:
Profª. Rosa Mª Huertas Penela.
Lunes de 10:00 a 14:00
Despacho 011
Teléfono: 91 398 74 03
Prof. José Mª. Gavira Vallejo
Lunes de 9:00 a 13:00
Despacho 123
Teléfono: 91 398 73 91
Los resultados del aprendizaje son compatibles, entre otras, con las siguientes competencias generales y específicas de la titulación:
- Competencias de gestión y planificación tales como las CG2 (Planificación y organización) y CG3 (Manejo adecuado del tiempo)
- Competencias de expresión y comunicación tales como las CG10 (Comunicación y expresión escrita), CG12 (Comunicación y expresión en otras lenguas, con especial énfasis en el inglés) y CG13 (Comunicación y expresión matemática, científica y tecnológica).
- Competencias relativas al conocimiento tales como la CE6-C (Conocimiento del impacto práctico de la Química en la vida: industria, medio ambiente, farmacia, salud, agroalimentación, etc) y la CE8-C (Adquirir una base de conocimientos que posibilite continuar los estudios en áreas especializadas de Química o áreas multidisciplinares, y en múltiples dominios de aplicación, tanto tradicionales como nuevos).
Los objetivos planteados en esta asignatura pretenden formar profesionales con las siguientes competencias:
- Reconocer los distintos tipos de materiales.
- Poseer el criterio suficiente para discernir qué métodos de caracterización serán aplicables a un material determinado y qué propiedades podrá tener un material concreto.
- Tener la capacidad de reunir datos relevantes y de aplicarles los modelos teóricos en uso, analizando e interpretando los resultados correctamente.
- Tener la suficente capacidad de síntesis como para extraer conclusiones y expresarlas resumidamente.
Tema 1. INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA DE LOS MATERIALES
1.1. Los materiales en la sociedad actual.
1.2. Propiedades de los materiales.
1.3. Estructura atómica.
1.4. Enlaces químicos.
1.4.1. Enlace metálico.
1.4.2. Enlace iónico.
1.4.3. Enlace covalente.
1.4.4. Enlaces secundarios.
1.4.5. Enlaces mixtos.
Tema 2. TIPOS DE MATERIALES
2.1. Clasificación de los materiales.
2.2. Materiales estructurales y funcionales.
2.3. Materiales metálicos.
2.4. Materiales cerámicos y vidrios.
2.5. Materiales polímeros.
2.6. Materiales compuestos.
2.7. Materiales electrónicos.
2.8. Avances recientes de la Ciencia de Materiales.
2.8.1 Materiales inteligentes.
2.8.2 Nanomateriales.
Tema 3. ESTRUCTURA INTERNA DE LOS MATERIALES
3.1. Estado sólido.
3.1.1. Tipos de sólidos cristalinos.
3.2. Sistemas cristalinos. Redes de Bravais.
3.3. Isomorfismo y alotropía.
3.4. Índices de Miller.
3.5. Redes cristalinas de los metales.
3.5.1. Radio atómico y parámetros de red.
3.5.2. Índices de coordinación y factor de empaquetamiento.
3.5.3. Densidad teórica y parámetros de red.
3.5.4. Densidades atómicas y parámetros de red.
3.5.5. Distancia entre planos cristalinos y parámetros de red.
3.6. Materiales amorfos.
Tema 4. DEFECTOS DE LAS REDES CRISTALINAS
4.1. Imperfecciones cristalinas.
4.2. Defectos puntuales.
4.2.1. Defectos puntuales intrínsecos. Vacantes.
4.2.2. Defectos puntuales intrínsecos. Intersticiales.
4.2.3. Defectos puntuales extrínsecos.
4.3. Difusión en el estado sólido.
4.3.1. Mecanismos de difusión.
4.3.2. Leyes de Fick.
4.3.3. Factores que influyen en la difusión.
4.4. Defectos de línea. Dislocaciones.
4.5. Defectos de superficie y de volumen
Tema 5. DIAGRAMAS DE FASES
5.1. Regla de las fases de Gibbs.
5.2. Diagramas de fases de sustancias puras.
5.3. Disoluciones sólidas sustitucionales e intersticiales.
5.4. Diagramas de fases de aleaciones binarias isomorfas.
5.5. Diagramas de fases de aleaciones binarias con solubilidad limitada.
5.5.1. Aleaciones eutécticas.
5.5.2. Aleaciones peritécticas.
5.5.3. Aleaciones monotécticas.
Tema 6. MATERIALES METÁLICOS
6.1. Aleaciones férreas
6.1.1. Acero al carbono. Diagrama de fases del sistema hierro-carburo de hierro.
6.1.2. Tratamientos térmicos del acero al carbono.
6.1.3. Aceros de aleación y aceros inoxidables.
6.1.4. Fundiciones o hierros fundidos.
6.2. Aleaciones no férreas.
6.2.1. Aleaciones del cobre.
6.2.2. Aleaciones de níquel y cobalto.
6.2.3. Aleaciones ligeras: aluminio, magnesio y titanio.
Tema 7. PROPIEDADES MECÁNICAS DE MATERIALES METÁLICOS
7.1. Deformación dependiente y no dependiente del tiempo.
7.2. Deformación no dependiente del tiempo.
7.2.1. Ensayo de tracción.
7.2.2. Ensayo de compresión.
7.2.3. Ensayo de flexión.
7.2.4. Ensayo de dureza.
7.2.5. Ensayo de impacto.
7.2.6. Ensayo de fatiga.
7.3. Deformación dependiente del tiempo. Fluencia.
7.4. Deformación de materiales policristalinos.
7.4.1. Efecto del trabajo en frío.
Tema 8. MATERIALES CERÁMICOS
8.1. Estructuras cristalinas de los materiales cerámicos. Silicatos
8.2. Defectos en materiales cerámicos.
8.3. Diagramas de fases de las cerámicas.
8.4. Propiedades mecánicas de las cerámicas.
8.5. Propiedades térmicas de las cerámicas. Vidrios. Recubrimientos.
8.6. Clasificación de los materiales cerámicos. Cerámicas tradicionales y de ingeniería.
Tema 9. MATERIALES POLÍMEROS
9.1. Moléculas de polímeros.
9.2. Estructuras moleculares de polímeros.
9.3. Estructuras cristalinas de los polímeros.
9.4. Clasificación de los polímeros.
9.4.1. Termoplásticos.
9.4.2. Termoestables.
9.4.3. Elastómeros.
9.5. Funcionalidad de los aditivos en plásticos.
9.6. Propiedades de los plásticos.
9.7. Otros polímeros y sus aplicaciones.
Tema 10. MATERIALES COMPUESTOS
10.1. Concepto de materiales compuestos: matrices, refuerzos, cargas y aditivos.
10.2. Materiales compuestos reforzados con fibras.
10.3. Materiales compuestos reforzados con partículas.
10.4. Materiales compuestos con matrices metálica y cerámica.
10.5. Materiales compuestos con matriz polimérica.
10.6. Aplicaciones de los materiales compuestos.
Tema 11. PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LOS MATERIALES
11.1. Conductividad eléctrica en metales.
11.2. Modelo de bandas de energía para sólidos.
11.3. Semiconductores intrínsecos.
11.4. Semiconductores extrínsecos.
11.5. Microelectrónica.
11.6. Semiconductores compuestos.
11.7. Propiedades eléctricas de las cerámicas.
11.8. Nanoelectrónica.
Tema 12. PROPIEDADES ÓPTICAS Y MAGNÉTICAS DE LOS MATERIALES
12.1. Propiedades ópticas de materiales.
12.2. Fibras ópticas.
12.3. Propiedades magnéticas de materiales.
12.3.1. Tipos de magnetismo.
12.4. Materiales magnéticos blandos.
12.5. Materiales magnéticos duros.
12.6. Ferritas.
12.7. Materiales superconductores.
En esta asignatura se sigue la metodología de la UNED. El contenido de esta asignatura se distribuye en los 12 temas que componen el programa. Durante el curso los estudiantes deberán resolver y entregar dos Pruebas de Evaluación Continua (PEC). También deberán hacer un examen final en forma de Prueba Presencial.
La metodología recomendada es la siguiente:
- Los estudiantes encontrarán en el curso virtual de la plataforma Ágora un documento con el programa de contenidos del curso desarrollado en apartados, en los que se detallan las orientaciones para su estudio.
- Los estudiantes prepararán cada tema con el soporte del texto básico, incluyendo los ejercicios resueltos, y en lo posible complementarán su estudio con algún otro texto recomendado.
- En el curso virtual dispondrán también de varios materiales audiovisuales, con grabaciones de las tutorías dedicadas a cada tema.
- En las fechas que se anunciarán en oportunamente en el aula virtual los estudiantes podrán resolver las PEC.
- Una vez completado el estudio de los 12 temas del programa, los estudiantes deberán repasarlos para preparar la prueba presencial, tratando de relacionar entre sí los conceptos estudiados a fin de adquirir una visión de conjunto de la asignatura.
ONSITE TEST
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| Type of exam |
| Type of exam |
Examen tipo test |
| Quiz questions |
| Quiz questions |
18 |
| Duration of the exam |
| Duration of the exam |
90 (minutes) |
| Material allowed in the exam |
| Material allowed in the exam |
Solo podrá usarse calculadora no programable. |
| Assessment criteria |
| Assessment criteria |
En el examen: cada pregunta bien contestada sumará 0,5 puntos; cada una mal respondida restará (0,5/3) puntos. Las no contestadas no contarán. La nota máxima será 9. No se obtendrá MH por tanto únicamente con un 9 en el examen. El punto restante hasta 10 podrá obtenerse mediante las dos pruebas de evaluación continua (ver más abajo) y por lo tanto sí se puede obtener 10 y/o M.H en estre caso. |
| % Concerning the final grade |
| % Concerning the final grade |
90 |
| Minimum grade (not including continuas assessment) |
| Minimum grade (not including continuas assessment) |
|
| Maximum grade (not including continuas assessment) |
| Maximum grade (not including continuas assessment) |
9 |
| Minimum grade (including continuas assessment) |
| Minimum grade (including continuas assessment) |
0 |
| Coments |
| Coments |
La prueba presencial se realiza en los Centros Asociados de la UNED, en el día y hora establecidos en el calendario conjunto que se publicará con antelación suficiente. Para esta asignatura, la convocatoria ordinaria es la de febrero. En caso de no superarla se dispondrá de la convocatoria extraordinaria de septiembre. |
CONTINUOUS ASSESSMENT TEST (PEC)
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| PEC? |
| PEC? |
Si |
| Description |
| Description |
Se propondrán dos pruebas de evaluación continua (PEC) para resolver dentro del tiempo concedido para ello en las fechas que se indicarán en el aula virtual. La primera abarcará los contenidos de los temas 1 al 6; la segunda, los de los temas 7 al 12. La estructura de cada PEC será igual que la del examen (18 preguntas objetivas). Las PECs son de carácter voluntario y es posible entregar una de las PECs. |
| Assessment criteria |
| Assessment criteria |
Cada una de las dos PEC supondrá un máximo de 0,5 puntos a añadir a la calificación del examen. Es posible entregar una de las PECs de tal manera que en este caso es posible sumar medio punto (máximo de la PEC realizada) a la nota final. |
| Weighting of the PEC in the final grade |
| Weighting of the PEC in the final grade |
10% en conjunto |
| Approximate submission date |
| Approximate submission date |
Las fechas de entrega de las PEC se indicarán en el aula virtual de la asignatura. |
| Coments |
| Coments |
Las PEC se realizarán mediante una aplicación automática del aula virtual. No se contarán las PEC fuera del periodo ordinario del curso, y fuera de plazo. La calificación de las PEC realizadas dentro de los plazos establecidos en el periodo ordinario del curso (octubre-enero) contribuirá tanto a la nota final de la convocatoria de febrero como a la de la convocatoria extraordinaria de septiembre. |
OTHER GRADEABLE ACTIVITIES
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| Are there other evaluable activities? |
| Are there other evaluable activities? |
No |
| Description |
| Description |
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| Assessment criteria |
| Assessment criteria |
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| Weighting in the final grade |
| Weighting in the final grade |
|
| Approximate submission date |
| Approximate submission date |
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| Coments |
| Coments |
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How to obtain the final grade?
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La calificación final se obtendrá así (Examen+ PECs): Calificación final de la Asignatura = PEC1 (sobre 0,5) + PEC2 (sobre 0,5) + Prueba presencial (sobre 9) Este criterio se aplica tanto en la convocatoria ordinaria de febrero como en la convocatoria extraordinaria de septiembre.Se puede obtener un 10 y optar a M.H. La nota final de la asignatura se califica con un máximo de 10 puntos y la calificación de aprobado se obtiene con un mínimo de 5 puntos. En caso de no haber realizado las PECs la calificación final se obtendrá: Calificación final de la Asignatura = Prueba presencial (sobre 9) En este caso, la máxima calificación es 9 y no se puede obtener un 10 y/o optar a M.H. |
Como textos básicos que cubren la totalidad del curso se recomiendan las siguientes obras, pudiéndose optar por una u otra alternativamente:
ISBN(13): 978-84-291-7251-5
Título: CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES
Autores: William D. Callister; David G. Rethwisch
Editorial: Reverté
La edición más reciente es la 2ª española (2015), que corresponde a la 9ª edición original. Se recomienda por ser bastante detallado y actualizado; por dedicar atención tanto a los aspectos científicos como a los aspectos tecnológicos del estudio de los materiales; por su atractiva presentación gráfica y por contener un conjunto de recursos complementarios accesibles en la web de la editorial.
ISBN(13): 9781456294878
Título: FUNDAMENTOS DE LA CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES
Autores: William F. Smith; Javad Hashemi
Editorial: McGraw-HillLa edición más reciente en español es la 7ª (2023). Se recomienda por su claridad y concisión; por dedicar atención tanto a los aspectos científicos como a los aspectos tecnológicos del estudio de los materiales; y por ser uno de los textos más reconocidos y utilizados en la bibliografía internacional.
Como texto útil y didáctico para iniciarse en el estudio de los materiales u obtener una visión más amplia de la asignaturase recomienda especialmente el siguiente libro editado por la UNED:
ISBN(13): 978-84-362-5546-1 (impreso) y 978-84-362-6189-9 (electrónico)
Título: INTRODUCCIÓN AL CONOCIMIENTO DE LOS MATERIALES Y A SUS APLICACIONES
Autores: S. Barroso Herrero; J.R. Gil Bercero; A.Mª Camacho López
Editorial: UNED (Colección Cuadernos de la UNED)
La edición impresa actual es de 2008 (1ª ed., 4ª reimpresión en 2013). Se considera recomendable por su concordancia con el temario; por ceñirse adecuadamente a los conceptos fundamentales que se pretenden estudiar en esta asignatura; y por incluir un conjunto de cuestiones y problemas que corresponden bien al contenido y nivel del programa propuesto.
En el curso virtual de la asignatura en la plataforma Ágora se encontrarán documentos y videos con contenidos complementarios, al igual que a medida que se vayan completando las tutorías, éstas se irán añadiendo en el apartado correspondiente.
Puede encontrarse informacion actualizada sobre nuevos materiales en Materiales (TRIPLENLACE). Los exámenes de años anteriores completamente solucionados están en CUESTIONES Y PROBLEMAS DE MATERIALES (chon-q.blogspot.com).
Asimismo, a medida que tengan lugar los exámenes de cada convocatoria, se añadirán en "recursos", los exámenes con las soluciones razonadas, disponibles para el alumnado.
