Syllabus

MAJ-1015 MATERIALES CERÁMICOS

DR. FELIPE AUGUSTO CARRILLO SANCHEZ

facarrillo@itescam.edu.mx

Semestre Horas Teoría Horas Práctica Créditos Clasificación
6 4 2 6 Ingeniería Aplicada

Prerrequisitos
Ciencia e Ingeniería de Materiales, Termodinámica, Balance de materia y energía. Diseño en AutoCAD, programación de hojas electrónicas. Lectura de Comprensión del idioma inglés.

Competencias Atributos de Ingeniería

Normatividad
1. El pase de lista, se realizará 15 min después de iniciada la sesión, la llegada dentro de los 15 min posteriores a este tiempo se tomará como retardo, tres de los cuales equivaldrán a una falta; la llegada al salon de clases despues de 45 min de iniciada la clase se tomará como falta automática; asimismo, es requisito para presentar el examen institucional que el alumno cuente con un mínimo de 80% de asistencia. 2.- Las faltas sólo podrán ser justificadas con documentos oficiales. 3.- Los trabajos de investigación, tareas y/o exposiciones, deberán entregarse en tiempo y forma indicada, no se aceptarán de manera extemporánea. 4.- Los alumnos deberán dirigirse con respeto y de manera apropiada a sus compañeros y autoridades del instituto usando un lenguaje apropiado y cortés. 5.- Los teléfonos celulares deben ser apagados antes de la sesión o configurarlo en la modalidad de vibración. 6.- Está prohibido introducir alimentos al salón de clases.

Materiales
NO SE REQUIERE

Bibliografía disponible en el Itescam
Título
Autor
Editorial
Edición/Año
Ejemplares
Applied materials science: applicatios of engineering materials in structural, electronics , thermal, and other industries /
Chung, Debora D.L
CRC press,
2001.
8
-
Materials engineering and design /
Ashby, Michael
Butterwort-Heinemann,
2008.
8
-

Parámetros de Examen
PARCIAL 1 De la actividad 1.1.1 a la actividad 2.5.4
PARCIAL 2 De la actividad 3.1.1 a la actividad 4.3.1

Contenido (Unidad / Competencia / Actividad / Material de Aprendizaje)
1. Estructura Cristalina de Materiales cerámicos
          1.1. El estudiante comprenderá los fundamentos básicos de las estructuras cristalinas cerámicas y las diferenciará del resto de los materiales
                   1.1.1. Introducción a la Ingeniería cerámica. Actividad. Realizar un resumen histórico de la
                           ( bytes)
                          
          1.2. El estudiante comprenderá los fundamentos básicos de las estructuras cristalinas cerámicas y las diferenciará del resto de los materiales
                   1.2.2. Generalidades de Cristaloquímica. Actividad. Realizar una investigación de los principales conceptos de la cristaloquimica
                           ( bytes)
                          
          1.3. El estudiante comprenderá los fundamentos básicos de las estructuras cristalinas cerámicas y las diferenciará del resto de los materiales
                   1.3.3. Características de los cristales iónicos. Actividad. Construir prototipos de las celdas unitarias
                           Caracteristicas de los cristales ionicos ( bytes)
                          
          1.4. El estudiante comprenderá los fundamentos básicos de las estructuras cristalinas cerámicas y las diferenciará del resto de los materiales
                   1.4.2. Estructura tipo AX, AX2, A2X3 y AB2x . Actividad. Realizar una busqueda de las pricipales estructuras formadas por ceramicos
                           ( bytes)
                          
          1.5. El estudiante comprenderá los fundamentos básicos de las estructuras cristalinas cerámicas y las diferenciará del resto de los materiales
                   1.5.1. Formas y variedades cristalinas. Actividad. Aplicar la microscopia óptica para identificar tipos de estructuras en minerales de arcilla y otros.
                           ( bytes)
                          
                   1.5.2. Polimorfismo y sus efectos. Actividad. Aplicar la microscopia óptica para identificar tipos de estructuras en minerales de arcilla y otros.
                           ( bytes)
                          
                   1.5.3. Clasificación y estructura de los Silicatos. Actividad. Aplicar la microscopia óptica para identificar tipos de estructuras en minerales de arcilla y otros.
                           ( bytes)
                           ( bytes)
                          
          1.6. El estudiante comprenderá los fundamentos básicos de las estructuras cristalinas cerámicas y las diferenciará del resto de los materiales
                   1.6.1. Reacciones de Meteorización. Actividad. Resolver problemas relacionados con cristaloquímica.
                           ( bytes)
                          
                   1.6.2. Estructuras cristalinas. Actividad. Resolver problemas relacionados con cristaloquímica.
                           Estructura cristalina ( bytes)
                          
                   1.6.3. Clasificación. Actividad. Resolver problemas relacionados con cristaloquímica.
                           ( bytes)
                          
          1.7. El estudiante comprenderá los fundamentos básicos de las estructuras cristalinas cerámicas y las diferenciará del resto de los materiales
                   1.7.1. Determinación de densidad teórica y factores de empaquetamiento .Actividad. Determinar la densidad teórica de un material ceramico
                           ( bytes)
                          
          1.8. El estudiante comprenderá los fundamentos básicos de las estructuras cristalinas cerámicas y las diferenciará del resto de los materiales
                   1.8.1. Reglas de Pauling. Actividad. Determinar la densidad teórica de un material ceramico
                           ( bytes)
                          
2. Materias Primas
          2.1. Analizará las propiedades físicas, mecánicas y reologicas de los materiales cerámicos mediante su caracterización y como influyen en el producto terminado
                   2.1.1. Materiales plásticos. Actividad. Realizar pruebas de textura y plasticidad en diferentes materiales cerámicos
                           ( bytes)
                          
                   2.1.2. Materiales no plásticos. Actividad. Realizar pruebas de textura y plasticidad en diferentes materiales cerámicos
                           ( bytes)
                          
          2.2. Analizará las propiedades físicas, mecánicas y reologicas de los materiales cerámicos mediante su caracterización y como influyen en el producto terminado
                   2.2.1. Forma y tamaño de partícula. Actividad. Realizar análisis de tamaño de partícula en el laboratorio.
                           ( bytes)
                          
                   2.2.2. Reología. Actividad. Observar el comportamiento reológico en diferentes materiales cerámicos.
                           ( bytes)
                          
          2.3. Analizará las propiedades físicas, mecánicas y reologicas de los materiales cerámicos mediante su caracterización y como influyen en el producto terminado
                   2.3.1. Análisis morfológicos. Actividad. Realizar análisis de tamaño de partícula en el laboratorio.
                           ( bytes)
                          
                   2.3.2. Tamizado. Actividad. Realizar análisis de tamaño de partícula en el laboratorio.
                           ( bytes)
                          
                   2.3.3. Sedimentación. Actividad. Realizar análisis de tamaño de partícula en el laboratorio.
                           ( bytes)
                          
                   2.3.4. Métodos instrumentales. Actividad. Observar el comportamiento reológico en diferentes materiales cerámicos.
                           ( bytes)
                          
          2.4. Analizará las propiedades físicas, mecánicas y reologicas de los materiales cerámicos mediante su caracterización y como influyen en el producto terminado
                   2.4.1. Densidad; Tipos y técnicas de medición. Actividad. Determinar la densidad aparente y porosidad de diferentes materiales cerámicos
                           ( bytes)
                          
                   2.4.2. Porosidad, tipos y estructura. Actividad. Determinar la densidad aparente y porosidad de diferentes materiales cerámicos
                           ( bytes)
                          
                   2.4.3. Área superficial especifica. Actividad. Determinar la densidad aparente y porosidad de diferentes materiales cerámicos
                           ( bytes)
                          
          2.5. Analizará las propiedades físicas, mecánicas y reologicas de los materiales cerámicos mediante su caracterización y como influyen en el producto terminado
                   2.5.1. Mecánicas. Actividad. Determinar las propiedades mecanicas de compresión de materiales ceramicos
                           ( bytes)
                          
                   2.5.2. Físicas. Actividad. Determinar la densidad aparente y porosidad de diferentes materiales cerámicos
                           ( bytes)
                          
                   2.5.3. Reológicas. Actividad. Observar el comportamiento reológico en diferentes materiales cerámicos.
                           ( bytes)
                          
                   2.5.4. Interpretación de diagramas de fases. Actividad. Resolver problemas relacionados con las fases de un ceramico
                           ( bytes)
                           ( bytes)
                          
3. Proceso de Elaboración de Cerámicos.
          3.1. Analizará y aplicará los tipos de procesos utilizados en la fabricación de productos cerámicos
                   3.1.1. Extrusión. Actividad. Investigar en diferentes fuentes de información los métodos y técnicas de formulación y conformación.
                           ( bytes)
                          
          3.2. Analizará y aplicará los tipos de procesos utilizados en la fabricación de productos cerámicos
                   3.2.1. Colado. Actividad. Investigar en diferentes fuentes de información los métodos y técnicas de formulación y conformación.
                           ( bytes)
                          
                   3.2.2. Colado en cintas. Actividad. Investigar en diferentes fuentes de información los métodos y técnicas de formulación y conformación.
                           ( bytes)
                          
                   3.2.3. Colado por presión. Actividad. Investigar en diferentes fuentes de información los métodos y técnicas de formulación y conformación.
                           ( bytes)
                          
          3.3. Analizará y aplicará los tipos de procesos utilizados en la fabricación de productos cerámicos
                   3.3.1. Axial. Actividad. Seleccionar la técnica para elaborar un cuerpo cerámico con base en su formulación.
                           ( bytes)
                          
                   3.3.2. Isostáctico. Actividad. Seleccionar la técnica para elaborar un cuerpo cerámico con base en su formulación.
                           ( bytes)
                          
          3.4. Analizará y aplicará los tipos de procesos utilizados en la fabricación de productos cerámicos
                   3.4.1. Coloidequímica de suspensiones. Actividad. Seleccionar la técnica para elaborar un cuerpo cerámico con base en su formulación.
                           ( bytes)
                          
                   3.4.2. Compactación hidrotérmica en caliente. Actividad. Seleccionar la técnica para elaborar un cuerpo cerámico con base en su formulación.
                           ( bytes)
                          
          3.5. Analizará y aplicará los tipos de procesos utilizados en la fabricación de productos cerámicos
                   3.5.1. Sinterización de cerámicos. Actividad. Visitar empresa fabricante de productos cerámicos.
                           ( bytes)
                          
          3.6. Analizará y aplicará los tipos de procesos utilizados en la fabricación de productos cerámicos
                   3.6.1. De barro, porcelana, loza y de Gress.
                           ( bytes)
                          
                   3.6.2. Fritas y engobes .
                           ( bytes)
                          
4. Propiedades de los productos cerámicos
          4.1. Propiedades mecánicas.
                   4.1.1. Dureza
                           ( bytes)
                          
                   4.1.2. Resistencia a la flexión (modulo de Weibull).
                           ( bytes)
                           ( bytes)
                           ( bytes)
                          
                   4.1.3. Resistencia al desgaste.
                           ( bytes)
                          
                   4.1.4. Resistencia a la tensión.
                           ( bytes)
                          
          4.2. Propiedades físicas.
                   4.2.1. Densidad
                           ( bytes)
                          
                   4.2.2. Porosidad
                           ( bytes)
                          
                   4.2.3. Coeficientes de expansión térmica.
                           ( bytes)
                          
          4.3. Propiedades químicas.
                   4.3.1. Resistencia a ácidos y álcalis
                           ( bytes)
                          
5. Vidrios y Esmaltes
          5.1. Formación de vidrio.
                   5.1.1. Formadores de vidrio.
                           ( bytes)
                          
                   5.1.2. Modificadores
                           ( bytes)
                          
                   5.1.3. Intermediarios
                           ( bytes)
                          
                   5.1.4. Colorantes
                           ( bytes)
                           ( bytes)
                          
          5.2. Tratamientos térmicos.
                   5.2.1. Templado
                           ( bytes)
                          
                   5.2.2. Recocido
                           ( bytes)
                          
          5.3. Conformado.
                   5.3.1. Vaciado
                           ( bytes)
                          
                   5.3.2. Soplado
                           ( bytes)
                          
                   5.3.3. Prensado
                           ( bytes)
                          
                   5.3.4. Centrifugación
                           ( bytes)
                          
                   5.3.5. Extrusión
                           ( bytes)
                           ( bytes)
                          
          5.4. Tipos de vidrio.
                   5.4.1. De sosa-cal
                           ( bytes)
                          
                   5.4.2. Especiales
                           ( bytes)
                          
                   5.4.3. Ópticos
                           ( bytes)
                          
                   5.4.4. Vitroceramicos
                           ( bytes)
                          
          5.5. Propiedades.
                   5.5.1. Ópticas
                           ( bytes)
                          
                   5.5.2. Mecánicas
                           ( bytes)
                          
          5.6. Esmaltes y engobes.
                   5.6.1. Definición y tipos de esmaltes.
                           ( bytes)
                          
                   5.6.2. Formulación de esmaltes.
                           ( bytes)
                          
                   5.6.3. Fritas cerámicas.
                           ( bytes)
                          
                   5.6.4. Propiedades
                           ( bytes)
                          
6. Procesos de Elaboración de Cerámicos Refractarios.
          6.1. Materias primas
                   6.1.1. Arcillas Refractarias.
                           ( bytes)
                          
                   6.1.2. Básicas y neutras.
                           ( bytes)
                          
          6.2. Manufactura
                   6.2.1. Dosificación y Homogenización.
                           ( bytes)
                          
                   6.2.2. Conformado.
                           ( bytes)
                          
                   6.2.3. Secado.
                           ( bytes)
                          
                   6.2.4. Cocción
                           ( bytes)
                          
                   6.2.5. Almacenaje
                           ( bytes)
                          
          6.3. Productos
                   6.3.1. Conformado
                           ( bytes)
                          
                   6.3.2. No conformado
                           ( bytes)
                          
                   6.3.3. Fibras
                           ( bytes)
                          
          6.4. Usos y aplicaciones
                   6.4.1. Metalurgia Ferrosa
                           ( bytes)
                          
                   6.4.2. Metalurgia no Ferrosa
                           ( bytes)
                          
                   6.4.3. Otras industrias
                           ( bytes)
                          
7. Cerámicos avanzados
          7.1. Cerámicos avanzados
                   7.1.1. Materias primas
                           ( bytes)
                          
          7.2. Cerámicos Estructurales.
                   7.2.1. Cerámicos de corte.
                           ( bytes)
                          
          7.3. Cerámicos Funcionales.
                   7.3.1. Cerámicos electrónicos.
                           ( bytes)
                          
                   7.3.2. Cerámicos Magnéticos.
                           ( bytes)
                          
          7.4. Cerámicos con Propiedades Químicas.
                   7.4.1. Cerámicos anticorrosivos.
                           ( bytes)
                          
          7.5. Cerámicos con Propiedades Ópticas.
                   7.5.1. Vidrios ópticos.
                           ( bytes)
                          
                   7.5.2. Vidrios especiales.
                           ( bytes)
                          

Prácticas de Laboratorio (20222023P)
Fecha
Hora
Grupo
Aula
Práctica
Descripción

Cronogramas (20222023P)
Grupo Actividad Fecha Carrera

Temas para Segunda Reevaluación