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Academic Year: 2024/25

540 - Master's in Industrial Chemistry

60649 - Advanced Inorganic Materials


Teaching Plan Information

Academic year:
2024/25
Subject:
60649 - Advanced Inorganic Materials
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
540 - Master's in Industrial Chemistry
ECTS:
3.0
Year:
1
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The subject and its expected results respond to the following objectives:

 

The general objective of the subject is that students deepen their knowledge of inorganic materials, their chemical composition, structure, methods of obtaining and processing, their properties and their main applications.

These approaches and objectives are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), so that the acquisition of the learning results of the subject provides training and competence to contribute to some extent to their achievement:

Goal 7: Affordable and Clean Energy

Objective 9: Industry, innovation and infrastructure

Objective 12: Responsible production and consumption

2. Learning results

Upon completion of this subject, the student will be able to:

Know the chemical nature, transformation methods and properties of a selection of advanced inorganic materials.

Know the application of these materials to devices of great importance in the industrial sector.

Have criteria on the choice of materials in different technologies according to properties and application conditions.

Prepare, present and defend reports.

3. Syllabus

Batteries

Basic principles.

Primary batteries: zinc-carbon, alkaline, button, lithium, oxyride. Applications.

Secondary batteries: lead-acid, nickel-cadmium, nickel-metal hydride, alkaline, lithium. Applications.

Current and potential applications of batteries: portable electronic devices. Hybrid and electric vehicles. Medical applications. Causes of battery failure.

Battery disposal/recycling

 

Magnetic materials

Introduction.

Microstructure and magnetic domains.

Magnetization processes and magnetization curves.

Magnetically hard and soft materials.

Shape anisotropy.

Magnetic nanoparticles.

Magnetoresistance.

Giant and colossal magnetoresistance.

 

Examples and applications of magnetic materials

Hard magnetic materials: permanent magnets.

Soft magnetic materials.

Magnetic storage.

Magneto-optical storage.

Molecular magnets.

 

Surface treatment of metals

Thermal and thermochemical treatments.

Electrochemical methods.

Chemical passivation.

Physical vapor deposition, chemical vapor deposition and ion implantation.

 

Advanced alloys

Superalloys.

Porous metals.

Shape memory alloys.

Metallic glass.

 

Other advanced materials

4. Academic activities

The program offered to the student to help them achieve the expected results includes the following activities:

 

Master classes with student participation (25 h). The most important concepts will be explained. The student should complement the explanations with the readings recommended in the bibliography.

Teaching assignments. Students, individually or in groups, will prepare a paper on a topic related to the subject.

Seminars(5 h). They will be organized in 1-hour sessions. In them, the students will work on different problems of application of the materials or will defend the work mentioned in the previous section by means of an oral presentation

5. Assessment system

First Call

1. Completion of a paper, and oral presentation of topics related to the subject, as well as teaching a class, in coordination with the teacher. Value: 100% of the total grade.

Second Call

 1. Written test where the knowledge acquired throughout the subject will be assessed. Value: 100% of the final grade.

 

6. Sustainable Development Goals

7 - Affordable and Clean Energy
9 - Industry, Innovation and Infrastructure
12 - Responsible Production and Consumption


Curso Académico: 2024/25

540 - Máster Universitario en Química Industrial

60649 - Materiales inorgánicos avanzados


Información del Plan Docente

Año académico:
2024/25
Asignatura:
60649 - Materiales inorgánicos avanzados
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
540 - Máster Universitario en Química Industrial
Créditos:
3.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes objetivos:

 

El objetivo general de la asignatura es que los alumnos profundicen en el conocimiento de los materiales inorgánicos, su composición química, estructura, sus métodos de obtención y procesado, sus propiedades y sus principales aplicaciones.

 

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro:

Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante

Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras

Objetivo 12: Producción y consumo responsables

2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Conocer la naturaleza química, métodos de transformación y propiedades de una selección de materiales inorgánicos avanzados.

Conocer la aplicación de estos materiales en dispositivos de gran importancia en el sector industrial.

Tener criterio sobre la elección de materiales en diferentes tecnologías en función de propiedades y condiciones de aplicación.

Elaborar, exponer y defender informes.

3. Programa de la asignatura

Baterías

Principios básicos.

Baterías primarias: cinc-carbono, alcalinas, botón, litio, oxyride. Aplicaciones.

Baterías secundarias: plomo-ácido, níquel-cadmio, níquel-metal hidruro, alcalinas,  litio. Aplicaciones.

Aplicaciones actuales y potenciales de las baterías: Dispositivos electrónicos portátiles. Vehículos híbridos y eléctricos. Aplicaciones médicas. Causas de fallo en las baterías.

Eliminación/reciclado de baterías

 

Materiales magnéticos

Introducción.

Microestructura y dominios magnéticos.

Procesos de magnetización y curvas de magnetización.

Materiales magnéticamente duros y blandos.

Anisotropía de forma.

Nanopartículas magnéticas.

Magnetorresistencia.

Magnetorresistencia gigante y colosal.

 

Ejemplos y aplicaciones de materiales magnéticos

Materiales magnéticos duros: Imanes permanentes.

Materiales magnéticos blandos.

Almacenamiento magnético.

Almacenamiento magneto-óptico.

Imanes moleculares.

 

Tratamientos superficiales de metales

Tratamientos térmicos y termoquímicos.

Métodos electroquímicos.

Pasivado químico.

Deposición física de vapor, deposición química de vapor e implantación iónica.

 

Aleaciones avanzadas

Superaleaciones.

Metales porosos.

Aleaciones con memoria de forma.

Vidrios metálicos.

 

Otros materiales avanzados

4. Actividades académicas

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

 

Clases magistrales con participación de los alumnos (25 h). En ellas se explicarán los conceptos más importantes. El alumno deberá complementar las explicaciones con las lecturas que se recomiendan en la bibliografía.

 

Trabajos docentes. Los estudiantes, individualmente o en grupo, elaborarán un trabajo sobre un tema relacionado con la asignatura.

 

Seminarios (5 h). Se organizarán en sesiones de 1 hora. En ellas los alumnos trabajarán distintos problemas de aplicación de los materiales o defenderán mediante exposición oral el trabajo mencionado en el apartado anterior.

5. Sistema de evaluación

Primera Convocatoria

 

1.  Realización de un trabajo, y exposición oral de temáticas relacionadas con la asignatura, así como impartición de una clase, en coordinación con el profesor.  Valoración: 100% de la calificación total.

 

Segunda Convocatoria

 

1. Realización de una prueba escrita donde se evaluarán los conocimientos adquiridos a lo largo de toda la asignatura. Valoración: 100% de la calificación final.

 

6. Objetivos de Desarrollo Sostenible

7 - Energía Asequible y No Contaminante
9 - Industria, Innovación e Infraestructura
12 - Producción y Consumo Responsables