Última actualización: 23/04/2019


Curso Académico: 2019/2020

Materiales Aeroespaciales I
(15333)
Titulación: Grado en Ingeniería Aeroespacial (251)


Coordinador/a: TSIPAS , SOPHIA ALEXANDRA

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales e Ingenieria Química

Tipo: Obligatoria
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Materias que se recomienda haber superado
Fundamentos Químicos de la Ingeniería
Competencias que adquiere el estudiante y resultados del aprendizaje.Más información en este enlace
Los estudiantes deben adquirir las siguientes habilidades: - Conocimientos básicos sobre ciencia e ingeniería de materiales: enlace en sólidos, estructura de materiales, difusión en sólidos, transporte masivo, diagramas de fase. - Propiedades de polímeros, cerámicos y materiales compuestos: propiedades mecánicas, propiedades eléctricas, magnéticas y térmicas. - Introducción a polímeros, cerámicas y compuestos, y su uso y comportamiento en el sector aeroespacial. - Procesamiento y aplicaciones Además, se adquirirán las siguientes habilidades: - Resolver problemas complejos. - Buscar, entender y diferenciar información relevante para ser capaz de tomar una decisión. - Utilizar conocimientos multidisciplinares para resolver problemas. - Trabajar en grupo y distribuir la carga de trabajo para la resolución de problemas. Las personas que superen este curso deberán ser capaces de presentar una aptitud colaborativa que les permita obtener información de otros personas, habilidades y conocimientos necesarios para fabricar componentes para aplicaciones específicas.
Descripción de contenidos: Programa
-Introducción a Ciencia de Materiales e Ing. Clasificación de materiales. Propiedades Evolución de los principales materiales aeroespaciales. Requisitos de materiales en estructuras y motores. -Enlace en sólidos. Relación entre unión, estructura y propiedades de los materiales -Sistemas cristalinos. Posiciones atómicas. Direcciones y planos en las celdas cristalinas. - Defectos cristalinos. Soluciones sólidas. Polimorfismo y alotropía. Materiales amorfos -Mecanismos de difusión. Leyes de difusión de Fick. Ejemplos de aplicaciones industriales - Diagramas de fase: componente, fase, micro constituyente. Diagramas de fase unarios o de un componente. Diagramas de fase isomorfos binarios. Regla de fase de Gibbs. Regla de la palanca. Sistemas binarios eutécticos. -Precipitación en estado sólido. Reacciones invariantes. Componentes intermetálicos Fusión congruente e incongruente -Fe-C Sistema. Transformaciones de equilibrio en el sistema metaestable Fe-C. Aceros eutectoides. Transformaciones perlíticas Aceros hipoeutectoides. Aceros hipereutectoides. Influencia de los elementos de aleación - Diagramas de fase de cerámica. Diagramas de fase ternarios. Diagramas de fase ternaria en aleaciones metálicas. Diagramas de fase ternarios en cerámica - Propiedades mecánicas: ensayo de tensión uniaxial. Curva Tensión-Deformación.Zona Elástica Zona plástica. Conceptos de Ductilidad. C - Mecanismos de endurecimiento. Dureza - Propiedades eléctricas: Clasificación. Diagramas de Energy-Bands. Materiales de conducción. Conductores metálicos. Conductores de cerámica. Materiales semiconductores. Intrínseco. Extrínseco. Materiales aislantes -- PROPIEDADES MAGNÉTICAS. Origen del comportamiento magnético de los materiales. Tipos de magnetismo. ferromagnético, ferrimagnético; paramagnético; diamagnético; anti-ferromagnético Dominios magnéticos Ciclos de histéresis Tipos de materiales según sus ciclos de histéresis. Factores que afectan el ciclo de histéresis. Aplicaciones. PROPIEDADES TERMALES - Materiales cerámicos. Estructura de materiales cerámicos. Vidrios. Propiedades mecánicas de los materiales de cerámica Procesamiento de materiales cerámicos. Aplicaciones -Materiales poliméricos: Estructura química de polímeros. Tamaño y forma de polímeros. Peso molecular y su distribución. Estado sólido de polímeros. Polímeros cristalinos. Transiciones térmicas Propiedades mecánicas de los polímeros Viscoelasticidad. Procesamiento y aplicaciones prácticas de materiales poliméricos -Concepto de materiales compuestos. Constituyentes de materiales compuestos. Clasificación. Refuerzos Partículas. Materiales compuestos reforzados con partículas grandes. Fibras y prepregs. Propiedades mecánicas de diferentes materiales de refuerzo -Materiales compuestos de matriz polímerica . Matrices termoestables y termoplásticas. Aditivos. Propiedades medias elásticas de los composites. -Procesos de fabicación. Materiales compuestos y aeroespacial - Mecanismos de Adhesion. Modos de falla. Tipos de adhesivos Consideraciones de procesamiento y diseño.
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
- El curso consistirá en Clases Magistrales donde se desarrolla la teoría de los temas del programa y clase Tutoriales donde se enfatizará en aplicaciones, ejemplos y resolución de problemas. - Habrá sesiones de tutorías optativas para los estudiantes. - Habrá 8 horas de prácticas de laboratorios de obligada asistencia. El laboratorio complementará la formación práctica. - Todo el material formativo (apuntes, transparencias, ejercicios y problemas, manual de laboratorio y material adicional) se distribuirá a través de Aula Global. IMPORTANTE: El laboratorio es de OBLIGADA ASISTENCIA. La entrada al laboratorio se habilita una vez el estudiante haya visualizado los vídeos de seguridad general y seguridad en el laboratorio de materiales/química y contestado ambos tests correctamente. NO SE PUEDE ENTRAR AL LABORATORIO SI NO SE HAN CONTESTADO LOS TESTS. LA NO ASISTENCIA AL LABORATORIO SIN CAUSA JUSTIFICADA IMPLICA SUSPENDER LA EVALUACIÓN CONTINUA.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 60
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 40
Bibliografía básica
  • ASHBY MF . Engineering materials: an introduction to their properties and applications. Pergamon Press. 1981
  • ASKELAND DR.. Essentials of materials science and engineering. 2nd ed Ed. Cengage Learning. 2010
  • Adrian P. Mouritz. Introduction to Aerospace Materials. Woodhead Publishing. 2012
  • CALLISTER WD. . Materials science and engineering: an introduction . 2nd ed John Wiley & Sons. 2003.
  • MANGONON PL. . The principles of materials selection for engineering design . Ed. Prentice Hall,. 1999
  • SHACKELFORD JF. . Introducción a la Ciencia de Materiales para ingenieros. 4th ed. Pearson Prentice-Hall. 2005
  • SMITH WF. Fundations of Materials Science and Engineering. McGraw-Hill. 2011
  • Van Vlack L.H.. Elements of Materials Science and Engineering. Ed Addison Wesley Co. . 1989

El programa de la asignatura y la planificación semanal podrían sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.