Universidad de Costa Rica

IE0381 Ciencia de los Materiales

Créditos:
3
Departamento:
Sistemas de Potencia y Máquinas Eléctricas
Curso:
Troncal
Tipo:
0 - Teórico
Horas:
5h: 0h T, 0h L, 0h P, 5h T/P

Descripción

El conocimiento de los principios físicos que gobiernan el comportamiento de las características de los materiales es indispensable para cualquier área de la ingeniería. En la ingeniería eléctrica de potencia el uso de los materiales es tan variado que sería imposible mencionar la totalidad de los mismos. En el curso de Ciencia de los Materiales se brinda a los estudiantes las principales herramientas para el análisis de los distintos materiales utilizados que van desde un acero para soporte de estructuras hasta cobres aleados para conducción de energía con la menor cantidad de pérdidas posible. Adicionalmente se incursionará al estudiante en el estudio de temas de actualidad relacionados con la ciencia de materiales.

Contenidos

  1. Estructura atómica y enlaces. Estructura atómica, enlaces en sólidos, características del átomo, características químicas de los materiales, tabla periódica, emisión de rayos X, enlaces de los átomos y sus propiedades.
  2. Estructuras cristalinas. Materiales cristalinos y amorfos, estructuras metálicas y covalentes, direcciones y planos cristalinos, sistemas de deslizamiento en los metales e imperfecciones en las estructuras cristalina.
  3. Difusión en sólidos. Movimientos macroscópicos de los átomos, movimientos atómicos microscópicos.
  4. Diagramas de fase en equilibrio. Conceptos, solubilidad en estado sólido, sistemas eutécticos, sistema hierro-carbono.
  5. Propiedades mecánicas de los materiales. Propiedades sensibles e insensibles a la microestructura, esfuerzo, deformación, otras propiedades, métodos de ensayo y normas aplicables.
  6. Propiedades eléctricas y magnéticas de los materiales. Metales y no metales, conductividad eléctrica, superconductividad, semiconductividad, propiedades magnéticas, inducción magnética, permeabilidad magnética, tipos de magnetismo, dominios ferromagnéticos, magnetización y desmagnetización.
  7. Deformación plástica y recocido. Procesos de deformación, trabajado en frío, recocido y trabajado en caliente.
  8. Cerámicas y vidrios. Principales características, estructuras, procesos de elaboración y propiedades.
  9. Plásticos. Procesos de polimerización, propiedades, tipos, clasificación y materiales compuestos.
  10. Corrosión y control de la corrosión. Formas de corrosión, características, efectos de la corrosión, control de la corrosión.
  11. Temas especiales (trabajo de investigación):
  • Proceso de extracción y fabricación de acero. Tipos y clasificación.
  • Proceso de extracción y fabricación de aluminio. Fabricación de conductores.
  • Proceso de extracción y fabricación de cobre. Fabricación de conductores.
  • Recubrimiento de metales: inmersión en caliente y electrodeposición.
  • Pruebas no destructivas: aplicaciones a sistemas de potencia.
  • Arco eléctrico y fluidos aislantes.

Competencias

N/A


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