introduccion a la ciencia de materiales

71
Ciència dels Materials

Upload: chossen-sxbx

Post on 16-Jul-2016

17 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Una pequeña introducción a la asignatura ciencia de materiales de Ingeniería Química, una asignatura muy interesante y divertida.

TRANSCRIPT

Page 1: Introduccion a la ciencia de materiales

Ciència dels Materials

Page 2: Introduccion a la ciencia de materiales

Blocs Temàtics:

Tema 1. Materials d’enginyeria Tema 2. Enllaç Químic Tema 3. Estructura Cristal·lina perfecta Tema 4. Estructura Cristal·lina imperfecta. Defectes Tema 5. Diagrames de fases. Equilibri microestructural. Diagrames importants en materials d’enginyeria Tema 6. Equilibri i Cinètica. Tractament Tèrmic. Diagrames TTT Tema 7. Metalls. Alliatges ferris i no ferris. Propietats mecàniques. Tema 8. Ceràmics i vidres. Tema 9. Polímers i composites Tema 10. Degradació i falla dels materials.

Page 3: Introduccion a la ciencia de materiales

Tema 1. Materials d’enginyeria

Page 4: Introduccion a la ciencia de materiales

Materiales més de 162.000.000 d’entrades a Google en 2011, i més de 203.000.000 en 2012

Materials més de 1000.000.000 d’entrades en Google (2011), més de 1250.000.000 en 2012.

Page 5: Introduccion a la ciencia de materiales

Evolució històrica de la tecnologia de materials

Page 6: Introduccion a la ciencia de materiales

Eines i armes del neolític 17.000 anys aC

Page 7: Introduccion a la ciencia de materiales

Art al neolític (Bisonte en Altamira; 13.000 a.C.

Òxids de ferro i carbó

Page 8: Introduccion a la ciencia de materiales

Obtenció dels metalls: Edat del bronze (Cu/Sn) 3.000-800 anys a.C.

Òxids de ferro i carbó

Page 9: Introduccion a la ciencia de materiales

Materials ceràmics i vidres: Desde l’antiguitat fins a la modernitat

Page 10: Introduccion a la ciencia de materiales

Materials ceràmics i vidres: Des de l’antiguitat fins a la modernitat

1.- Fibra óptica 2.- Recubriment ajustat 3.- Reforç d’aramida 4.- Coberta

Page 11: Introduccion a la ciencia de materiales

Materials ceràmics i vidres: Des de l’antiguitat fins a la modernitat

Page 12: Introduccion a la ciencia de materiales

Materials ceràmics i vidres: Des de l’antiguitat fins a la modernitat

Page 13: Introduccion a la ciencia de materiales

Nous materials

Page 14: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 15: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 16: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 17: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 18: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 19: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 20: Introduccion a la ciencia de materiales

Fibra de carboni

Page 21: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 22: Introduccion a la ciencia de materiales

ZYLON

Page 23: Introduccion a la ciencia de materiales

Projecte ITER

Page 24: Introduccion a la ciencia de materiales

Nanotecnologia Don Eigler (1989)

Page 25: Introduccion a la ciencia de materiales

Nanotecnologia: Piles de combustible

Page 26: Introduccion a la ciencia de materiales

Nous materials: Biomaterials

Page 27: Introduccion a la ciencia de materiales

Classification of Materials

  Metals and Alloys   Ceramics, Glasses, and Glass-ceramics   Polymers (plastics)   Semiconductors   Composite Materials

Page 28: Introduccion a la ciencia de materiales

Table 1.1 Representative examples, applications, and properties for each category

of materials

Example of Applications Properties

Metals and Alloys Gray cast iron Automobile engine blocks Castable, machinable,

vibration damping Ceramics and Glasses SiO2-Na2O-CaO Window glass Optically transparent,

thermally insulating Polymers Polyethylene Food packaging Easily formed into thin,

flexible, airtight film

Page 29: Introduccion a la ciencia de materiales

Example of Applications Properties

Semiconductors Silicon Transistors and integrated Unique electrical

circuits behavior

Composites Carbide cutting tools for High hardness, yet Tungsten carbide machining good shock resistance -cobalt (WC-Co)

Table 1.1 Continued

Page 30: Introduccion a la ciencia de materiales

Section 1.3 Functional Classification of Materials

  Aerospace   Biomedical   Electronic Materials   Energy Technology and Environmental Technology   Magnetic Materials   Photonic or Optical Materials   Smart Materials   Structural Materials

Page 31: Introduccion a la ciencia de materiales

© 2003 B

rooks/Cole Publishing / Thom

son Learning™

Functional classification of materials. Notice that metals, plastics, and ceramics occur in different categories. A limited number of examples in each category is provided

Page 32: Introduccion a la ciencia de materiales

Section 1.4 Classification of Materials-Based on Structure

  Crystalline material is a material comprised of one or many crystals. In each crystal, atoms or ions show a long-range periodic arrangement.   Single crystal is a crystalline material that is made of only one crystal (there are no grain boundaries).   Grains are the crystals in a polycrystalline material.   Polycrystalline material is a material comprised of many crystals (as opposed to a single-crystal material that has only one crystal).   Grain boundaries are regions between grains of a polycrystalline material.

Page 33: Introduccion a la ciencia de materiales

Section 1.5 Environmental and Other Effects

Effects of following factors must be accounted for in design to ensure that components do not fail unexpectedly:

  Temperature   Corrosion   Fatigue   Strain Rate

Page 34: Introduccion a la ciencia de materiales

Section 1.6 Materials Design and Selection

  Density is mass per unit volume of a material, usually expressed in units of g/cm3 or lb/in.3

  Strength-to-weight ratio is the strength of a material divided by its density; materials with a high strength-to-weight ratio are strong but lightweight.

Page 35: Introduccion a la ciencia de materiales

© 2003 B

rooks/Cole Publishing / Thom

son Learning™

Representative strengths of various categories of materials

Page 36: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 37: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 38: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 39: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 40: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 41: Introduccion a la ciencia de materiales

Metalls

Page 42: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 43: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 44: Introduccion a la ciencia de materiales

Common objects that are made of ceramic materials: scissors, a china teacup, a building brick, a floor tile, and a glass vase.

Page 45: Introduccion a la ciencia de materiales

Ceràmics i vidres

Page 46: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 47: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 48: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 49: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 50: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 51: Introduccion a la ciencia de materiales

Polímers

Several common objects that are made of polymeric materials: plastic tableware (spoon, fork, and knife), billiard balls, a bicycle helmet, two dice, a lawn mower wheel (plastic hub and rubber tire), and a plastic milk carton.

Page 52: Introduccion a la ciencia de materiales

Polímers

Page 53: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 54: Introduccion a la ciencia de materiales

Materials compostos

Page 55: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 56: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 57: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 58: Introduccion a la ciencia de materiales

Semiconductors

Page 59: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 60: Introduccion a la ciencia de materiales

Microestructura i propietats

Page 61: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 62: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 63: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 64: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 65: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 66: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 67: Introduccion a la ciencia de materiales

Selecció d’un material segons la seva aplicació

Page 68: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 69: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 70: Introduccion a la ciencia de materiales
Page 71: Introduccion a la ciencia de materiales