FÍSICA DE MATERIALES

Curso: 5º Licenciatura en Física.

Carácter: troncal.

Créditos: 6 (4,5 teóricos + 1,5 prácticos)

Coordinador: Alejandro Jacobo Cabrera Crespo

UNIDAD I. PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES.

Temario:

  • TEMA 1 Propiedades mecánicas de los materiales: 1.1 Introducción. 1.2 Deformaciones elásticas. Características. 1.2.1 Deformaciones elásticas a un nivel microscópico. 1.2.2. Estimación del Módulo de Young. Limitaciones y utilidades. 1.3. Deformaciones No elásticas. 1.4. Deformaciones Viscosas. 1.5. Deformaciones Plásticas. Teoría plástica para un material isótropo. 1.6. Fractura 1.6.1. Fractura ideal. 1.6.2. Fractura quebradiza. Teoría de Griffith 1.6.3. Fractura dúctil 1.7. Fatiga 1.8. ?Creep? 1.9. Agrietamientos sostenidos por condiciones medioambientales.
  • TEMA 2 Test de resistencia de materiales. 2.1 Introducción 2.2 Ensayo de tracción. 2.3 Ensayo de dureza de Brinell. 2.4 Ensayo de fluencia. 2.5 Ensayo de cizalladura.

Bibliografía recomendada:

[1]  Materials Science. J. C. Anderson, K. D. Leaver, R. D. Rawlings and J. M. Alexander, 4ª ed. Chapman and Hall (1991).

 

UNIDAD II. POLÍMEROS.

Temario:

  • TEMA 1 Introducción: 1.1 Introducción. 1.2 Definiciones Fundamentales. 1.3 Estados Configuracionales. 1.4 Homopolímeros y Copolímeros. 1.5 Arquitectura Molecular. 1.6 clasificación de los Polímeros. 1.7 Nomenclatura.
  • TEMA 2 Polimerización: 2.1 Clasificación. 2.2 Polimerización por Etapas. 2.3 Polimerización en Cadena. 2.4 Polimerización de Coordinación.
  • TEMA 3 Pesos moleculares y distribución de pesos moleculares: 3.1 Introducción. 3.2. Modelos de distribución de pesos moleculares. 3.2.1. Distribución más probable. 3.2.2  Distribución de Poisson. 3.3 Promedios de peso molecular.
  • TEMA 4 Conformaciones de la cadena de polímeros: 4.1 Introducción. 4.2 Dimensiones característica de polímeros: ovillos al azar. 4.3 Modelos para el cálculo de la distancia media extremo-extremo para un conjunto de cadenas estadísticas. 4.3.1 Cadenas unidas libremente. 4.3.2 Cadenas de rotación libre. 4.3.3 Cadenas con impedimento de rotación. 4.3.3.1 Cadenas con potencial de ángulo de torsión independiente. 4.3.3.2 Cadenas con enlaces interdependientes: Matrices estadísticas y distancia extremo-extremo para enlaces interdependientes. 4.4 La cadena equivalente. 4.5 Interacciones de largo rango. 4.6 Análisis paseo al azar. 4.7 Cadenas con conformación preferente.
  • TEMA 5 Termodinámica estadística de disoluciones de polímeros: 5.1 Introducción. 5.2 Disoluciones Regulares. 5.3 Teoría de Flory- Huggins. 5.3.1  Desarrollo teórico. 5.3.2 Presión osmótica. Modelo de Flory- Huggins modificado. 5.3.3 Concepto de temperatura ?. 5.4 Parámetro de solubilidad. 5.5 Modelos con ecuaciones de estado.
  • TEMA 6 Elasticidad de los polímeros: 6.1 Introducción: Propiedades mecánicas de los polímeros. 6.2 Comportamiento mecánico por debajo de la temperatura de transición vítrea. 6.3 Comportamiento mecánico por encima de la temperatura de transición vítrea. 6.3.1 Polímeros parcialmente cristalinos: Plasticidad. 6.3.2 Polímeros amorfos: Elasticidad del caucho. 6.4 Comportamiento termo-elástico y termodinámico. Fuerzas elásticas energéticas y entrópicas.
  • TEMA 7 Deformación mecánica de los polímeros: 7.1 Introducción. Bases de mecánica continua. 7.2 Comportamiento de fluencia y relajación. 7.3 Modelos fenomenológicos: 7.3.1 Modelo de Maxwell. 7.3.2 Modelo de Kelvin- Voigt. 7.3.3 Espectros de relajación y retardo.

 

Bibliografía recomendada:

[1]  Textbook of Polymer Science. F.W. Billmeyer. John Willey & Sons, NY. 1984.



[2]  The Science of Polymer Materials. R.H. Boyd & P.J. Phillips. Cambridge University Press. 1993.


[3]  Introduction to Polymer Physics. M. Doi. Clarendon Press, Oxford. 1996.



[4]  Introduction to polymer Physics. U. Eisele. Springer- Verlag



[5]  Polymer Physics. U. W. Gedde. Chapman & Hill. London. 1995.



[6]  Introduction to Physical Polymer Science. L.H. Sperling. John Willey & Sons, NY. 1992.

 

UNIDAD III. MATERIALES CERÁMICOS

Temario:

 

  • TEMA 1 Materiales cerámicos: 1.1 Introducción. 1.2 Estructuras cristalinas de cerámicas sencillas. 1.3 Estructuras de silicatos. 1.4 Procesamiento de cerámicas. 1.5 Cerámicos tradicionales y de ingeniería.
  • TEMA 2 Propiedades de los amteriales cerámicos: 2.1 Propiedades eléctricas. 2.2 Propiedades mecánicas. 2.3 Propiedades térmicas. 2.4 Vidrios.

Bibliografía recomendada:

[1]  Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales. W. F. Smith, Mcgraw Hill 2ª ed. (1996).



[2]  Materiales para ingeniería. L. H. Van Vlack, CECSA (1991).

Líneas de Investigación para trabajos Fin de Grado en Ciencias Ambientales