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Academic Year/course: 2023/24

60030 - Material science


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
60030 - Material science
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
538 - Master's in Physics and Physical Technologies
589 - Master's in Physics and Physical Technologies
ECTS:
5.0
Year:
1
Semester:
First semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The main objective of the subject "Materials Science" is the study of the relationship between the microstructure and the properties of materials, and how these properties can be modified by means of an adequate control of the manufacturing processes. This subject is multidisciplinary in nature, encompassing aspects of applied physics, chemistry and engineering.

This approach is aligned with the following two Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda (https://www.un.org/sustainabledevelopment/en/), Goal 7; (Affordable and Clean Energy), and Goal 9 (Industry, Innovation and Infrastructure), and is related to other complementary subjects in the Master, such as "Nanoscience and Nanotechnology" and "Advanced Topics in Physics".

2. Learning results

To pass this subject, the student must be able to:

- Compare the main materials for structural and functional use.

-Know how to modify and characterize the microstructure of a material.

-Relate the properties of a material to its microstructure.

- Characterize materials according to their properties.

- Select materials for specific applications.

3. Syllabus

a) Content of theory and problems:

Microstructure and classification of materials.

The structure of the materials.

Glass defects.

Diffusion.

Phase equilibrium diagrams.

Phase transformations.

Metals: heat treatments, functional properties, applications.

Ceramics: preparation, microstructure, structural and functional ceramics, applications.

Polymers: molecular structure, classification of polymers, applications.

Composite materials: types and applications.

Surface characterization techniques.

 

b) Content of the laboratory practices:

Microscopic techniques.

Phase transformations.

Material selection (CES Selector).

Surface analysis techniques: XPS, AES, nanoindentation and confocal microscopy.

4. Academic activities

  • Theory/problem classes (3 hours per week).
  • Practical classes (4 sessions of 3.5 hours each).
  • Personal (or group) study for the solving of the exercises proposed in class and the preparation of work presentations.

5. Assessment system

Continuous assessment:

- Presentations of works, as well as practical exercises to be developed by the students: 50% of the final grade will be weighted.

- Final exam: multiple-choice exam, whose grade will be weighted by 50% of the final grade.

Single Comprehensive Test:

 Students who wish to do so will be entitled to take a single final exam. The exam will be a multiple-choice test, and the grade obtained will represent 100% of the final grade of the subject.

 


Curso Académico: 2023/24

60030 - Ciencia de materiales


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
60030 - Ciencia de materiales
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
538 - Máster Universitario en Física y Tecnologías Físicas
589 - Máster Universitario en Física y Tecnologías Físicas
Créditos:
5.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El principal objetivo que persigue la asignatura “Ciencia de Materiales” consiste en el estudio de las relaciones que existen entre la microestructura y las propiedades de los materiales, y de cómo es posible modificar dichas propiedades mediante un adecuado control de los procesos de elaboración. Esta asignatura es de naturaleza multidisciplinar, al englobar aspectos de física aplicada, química e ingeniería.

Este planteamiento está alineado con los dos siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), Objetivo 7; (Energía asequible y no contaminante), y  Objetivo 9 (Industria, innovación e infraestructuras), y guarda relación con  otras asignaturas complementarias en el Máster, como son “Nanociencia y Nanotecnología” y “Temas Avanzados de Física”.

 

2. Resultados de aprendizaje

Para superar esta asignatura, el estudiante deberá ser capaz de:

- Comparar los principales materiales de uso estructural y funcional.

- Saber cómo modificar y caracterizar la microestructura de un material.

-  Relacionar las propiedades de un material con su microestructura.

- Caracterizar materiales de acuerdo a sus propiedades.

-  Seleccionar materiales para aplicaciones concretas.

3. Programa de la asignatura

a) Contenido de teoría y problemas:

Microestructura y clasificación de los materiales.

La estructura de los materiales.

Defectos en los cristales.

Difusión.

Diagramas de equilibrio de fases.

Transformaciones de fase.

Metales: tratamientos térmicos, propiedades funcionales, aplicaciones.

Cerámicas: preparación, microestructura, cerámicas estructurales y funcionales, aplicaciones.

Polímeros: estructura molecular, clasificación de los polímeros, aplicaciones.

Materiales compuestos: tipos y aplicaciones.

Técnicas de caracterización de superficies.

 

b) Contenido de las prácticas de laboratorio:

Técnicas microscópicas.

Transformaciones de fase.

Selección de materiales (CES Selector).

Técnicas de análisis de superficies: XPS, AES, nanoindentación y microscopia confocal.

4. Actividades académicas

Clases de teoría/problemas (3 horas por semana).

Clases prácticas (4 sesiones de 3,5 horas cada una).

Estudio personal (o en grupo) para la resolución de los ejercicios propuestos en clase y la preparación de presentaciones de trabajos.

5. Sistema de evaluación

Evaluación continua:

- Presentaciones de trabajos, así como ejercicios prácticos a desarrollar por los alumnos: ponderará en un 50% en la nota final.

- Examen final: que será del tipo test, y cuya calificación ponderará en un 50% en la nota final.

Prueba Global Única:

 Los estudiantes que lo deseen tendrán derecho a realizar un único examen final. Dicho examen será de tipo test, y la nota obtenida representará el 100% de la nota final de la asignatura.