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
                           (35840 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
                           (57344 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 (133660 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
                           (81920 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.
                           (138752 bytes)
                          
                   1.5.2. Polimorfismo y sus efectos. Actividad. Aplicar la microscopia óptica para identificar tipos de estructuras en minerales de arcilla y otros.
                           (75776 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.
                           (627712 bytes)
                           (76288 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.
                           (38912 bytes)
                          
                   1.6.2. Estructuras cristalinas. Actividad. Resolver problemas relacionados con cristaloquímica.
                           Estructura cristalina (173438 bytes)
                          
                   1.6.3. Clasificación. Actividad. Resolver problemas relacionados con cristaloquímica.
                           (92672 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
                           (84992 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
                           (116736 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
                           (194048 bytes)
                          
                   2.1.2. Materiales no plásticos. Actividad. Realizar pruebas de textura y plasticidad en diferentes materiales cerámicos
                           (139776 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.
                           (98816 bytes)
                          
                   2.2.2. Reología. Actividad. Observar el comportamiento reológico en diferentes materiales cerámicos.
                           (66048 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.
                           (22528 bytes)
                          
                   2.3.2. Tamizado. Actividad. Realizar análisis de tamaño de partícula en el laboratorio.
                           (41984 bytes)
                          
                   2.3.3. Sedimentación. Actividad. Realizar análisis de tamaño de partícula en el laboratorio.
                           (64000 bytes)
                          
                   2.3.4. Métodos instrumentales. Actividad. Observar el comportamiento reológico en diferentes materiales cerámicos.
                           (69120 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
                           (20480 bytes)
                          
                   2.4.2. Porosidad, tipos y estructura. Actividad. Determinar la densidad aparente y porosidad de diferentes materiales cerámicos
                           (253952 bytes)
                          
                   2.4.3. Área superficial especifica. Actividad. Determinar la densidad aparente y porosidad de diferentes materiales cerámicos
                           (45568 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
                           (179172 bytes)
                          
                   2.5.2. Físicas. Actividad. Determinar la densidad aparente y porosidad de diferentes materiales cerámicos
                           (258560 bytes)
                          
                   2.5.3. Reológicas. Actividad. Observar el comportamiento reológico en diferentes materiales cerámicos.
                           (297472 bytes)
                          
                   2.5.4. Interpretación de diagramas de fases. Actividad. Resolver problemas relacionados con las fases de un ceramico
                           (211962 bytes)
                           (157634 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.
                           (496640 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.
                           (198144 bytes)
                          
                   3.2.2. Colado en cintas. Actividad. Investigar en diferentes fuentes de información los métodos y técnicas de formulación y conformación.
                           (165376 bytes)
                          
                   3.2.3. Colado por presión. Actividad. Investigar en diferentes fuentes de información los métodos y técnicas de formulación y conformación.
                           (112640 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.
                           (166912 bytes)
                          
                   3.3.2. Isostáctico. Actividad. Seleccionar la técnica para elaborar un cuerpo cerámico con base en su formulación.
                           (108032 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.
                           (1555811 bytes)
                          
                   3.4.2. Compactación hidrotérmica en caliente. Actividad. Seleccionar la técnica para elaborar un cuerpo cerámico con base en su formulación.
                           (134586 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.
                           (248750 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.
                           (325249 bytes)
                          
                   3.6.2. Fritas y engobes .
                           (920424 bytes)
                          
4. Propiedades de los productos cerámicos
          4.1. Propiedades mecánicas.
                   4.1.1. Dureza
                           (234787 bytes)
                          
                   4.1.2. Resistencia a la flexión (modulo de Weibull).
                           (276992 bytes)
                           (204071 bytes)
                           (182451 bytes)
                          
                   4.1.3. Resistencia al desgaste.
                           (204522 bytes)
                          
                   4.1.4. Resistencia a la tensión.
                           (280064 bytes)
                          
          4.2. Propiedades físicas.
                   4.2.1. Densidad
                           (74728 bytes)
                          
                   4.2.2. Porosidad
                           (134144 bytes)
                          
                   4.2.3. Coeficientes de expansión térmica.
                           (232037 bytes)
                          
          4.3. Propiedades químicas.
                   4.3.1. Resistencia a ácidos y álcalis
                           (696789 bytes)
                          
5. Vidrios y Esmaltes
          5.1. Formación de vidrio.
                   5.1.1. Formadores de vidrio.
                           (186653 bytes)
                          
                   5.1.2. Modificadores
                           (332241 bytes)
                          
                   5.1.3. Intermediarios
                           (332241 bytes)
                          
                   5.1.4. Colorantes
                           (320275 bytes)
                           (6406751 bytes)
                          
          5.2. Tratamientos térmicos.
                   5.2.1. Templado
                           (138240 bytes)
                          
                   5.2.2. Recocido
                           (82432 bytes)
                          
          5.3. Conformado.
                   5.3.1. Vaciado
                           (53248 bytes)
                          
                   5.3.2. Soplado
                           (177755 bytes)
                          
                   5.3.3. Prensado
                           (56320 bytes)
                          
                   5.3.4. Centrifugación
                           (54272 bytes)
                          
                   5.3.5. Extrusión
                           (496640 bytes)
                           (164532 bytes)
                          
          5.4. Tipos de vidrio.
                   5.4.1. De sosa-cal
                           (333312 bytes)
                          
                   5.4.2. Especiales
                           (308736 bytes)
                          
                   5.4.3. Ópticos
                           (290304 bytes)
                          
                   5.4.4. Vitroceramicos
                           (410112 bytes)
                          
          5.5. Propiedades.
                   5.5.1. Ópticas
                           (59904 bytes)
                          
                   5.5.2. Mecánicas
                           (83456 bytes)
                          
          5.6. Esmaltes y engobes.
                   5.6.1. Definición y tipos de esmaltes.
                           (68096 bytes)
                          
                   5.6.2. Formulación de esmaltes.
                           (50688 bytes)
                          
                   5.6.3. Fritas cerámicas.
                           (339686 bytes)
                          
                   5.6.4. Propiedades
                           (102400 bytes)
                          
6. Procesos de Elaboración de Cerámicos Refractarios.
          6.1. Materias primas
                   6.1.1. Arcillas Refractarias.
                           (236544 bytes)
                          
                   6.1.2. Básicas y neutras.
                           (428032 bytes)
                          
          6.2. Manufactura
                   6.2.1. Dosificación y Homogenización.
                           (150528 bytes)
                          
                   6.2.2. Conformado.
                           (94711 bytes)
                          
                   6.2.3. Secado.
                           (291840 bytes)
                          
                   6.2.4. Cocción
                           (247808 bytes)
                          
                   6.2.5. Almacenaje
                           (139394 bytes)
                          
          6.3. Productos
                   6.3.1. Conformado
                           (2034005 bytes)
                          
                   6.3.2. No conformado
                           (94711 bytes)
                          
                   6.3.3. Fibras
                           (117248 bytes)
                          
          6.4. Usos y aplicaciones
                   6.4.1. Metalurgia Ferrosa
                           (1749311 bytes)
                          
                   6.4.2. Metalurgia no Ferrosa
                           (8917770 bytes)
                          
                   6.4.3. Otras industrias
                           (334068 bytes)
                          
7. Cerámicos avanzados
          7.1. Cerámicos avanzados
                   7.1.1. Materias primas
                           (1597843 bytes)
                          
          7.2. Cerámicos Estructurales.
                   7.2.1. Cerámicos de corte.
                           (638976 bytes)
                          
          7.3. Cerámicos Funcionales.
                   7.3.1. Cerámicos electrónicos.
                           (99905 bytes)
                          
                   7.3.2. Cerámicos Magnéticos.
                           (192566 bytes)
                          
          7.4. Cerámicos con Propiedades Químicas.
                   7.4.1. Cerámicos anticorrosivos.
                           (30208 bytes)
                          
          7.5. Cerámicos con Propiedades Ópticas.
                   7.5.1. Vidrios ópticos.
                           (24576 bytes)
                          
                   7.5.2. Vidrios especiales.
                           (24576 bytes)
                          

Prácticas de Laboratorio (20212022N)
Fecha
Hora
Grupo
Aula
Práctica
Descripción

Cronogramas (20212022N)
Grupo Actividad Fecha Carrera

Temas para Segunda Reevaluación