TÉCNICAS DE CARACTERIZACIÓN

TÉCNICAS DE CARACTERIZACIÓN

GRADO EN INGENIERÍA DE MATERIALES

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 21-07-17 21:53)
Código
106933
Plan
ECTS
6.00
Carácter
OBLIGATORIA
Curso
4
Periodicidad
Primer Semestre
Área
CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Departamento
Geología
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
Ascensión Murciego Murciego
Grupo/s
1
Departamento
Geología
Área
Cristalografía y Mineralogía
Centro
E. Politécnica Superior de Zamora
Despacho
205 (Edificio Politécnica)-D- 3514 (Fac. Ciencias)
Horario de tutorías
-
URL Web
-
E-mail
murciego@usal.es
Teléfono
980 54 50 00 Ext. 3652

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Estructura, descripción y caracterización de los materiales

Papel de la asignatura.

Conocer las técnicas difractométricas, microscópicas, espectroscópicas y otras que permitan la caracterización estructural de los materiales.

Perfil profesional.

Adquirir conocimientos y orientar para que el alumno se integre en industrias de Caracterización y Evaluación de Materiales, Control de Calidad de Materiales, Mantenimiento y Durabilidad de Materiales, Seguridad Estructural y Predicción de la Vida en Servicio, Análisis y Homologación de Materiales, Investigación, Desarrollo e Innovación de Materiales, Docencia.

3. Recomendaciones previas

Es recomendable haber superado Estructura de Materiales, Transformaciones de Fase, Comportamiento Óptico y Magnético de Materiales.

4. Objetivo de la asignatura

Objetivos generales:

Conocimiento de los fundamentos teóricos y los aspectos prácticos de diferentes técnicas de caracterización (difractométricas, microscópicas,espectroscópicas y otras) para determinar ante una muestra de material concreto qué información podemos obtener, cómo obtenerla y cómo interpretarla.

Introducir al alumno en la planificación y realización de un proceso de caracterización.

 

Objetivos específicos:

El alumno será capaz de:

Explicar el fundamento de las diferentes técnicas de caracterización.

Identificar las partes de los diferentes instrumentos de observación y/o medida.

Seleccionar las técnicas que habría que utilizar en un proceso de caracterización en función de la información que se pretenda obtener.

Interpretar difractogramas, espectros e imágenes microscópicas.

Reconocer propiedades ópticas al microscopio polarizante.

Hacer una lectura reflexiva y crítica de artículos sobre caracterización de materiales, valorando cómo las técnicas utilizadas contribuyen a la consecución de los objetivos propuestos.

5. Contenidos

Teoría.

BLOQUE I. INTRODUCCIÓN

Tema 1. Clasificación de las técnicas instrumentales desde el punto de vista fundamental y de sus aplicaciones. Glosario de términos y acrónimos de las diferentes técnicas.

BLOQUE II. DIFRACCIÓN DE RAYOS X.

Tema 2. Los rayos X: naturaleza, propiedades y producción. El tubo de rayos X. Espectros continuo y característico. Detección de los rayos X.

Tema 3. Geometría de la difracción. Difracción de los rayos X por el cristal. Ecuaciones de Laue. Ley de Bragg.

Tema 4. Métodos de difracción de rayos X. El difractómetro de polvo. Preparación de muestras. Aplicaciones.

BLOQUE III. TÉCNICAS MICROSCÓPICAS

MICROSCOPÍA ÓPTICA

Tema 5. El microscopio óptico. Principios básicos. El microscopio de polarización y sus partes. Preparación de muestras. Comportamiento óptico de los materiales al microscopio.

Tema 6. Óptica de luz transmitida. Observaciones con uno y dos polarizadores.

Tema 7. Óptica de luz reflejada. Observaciones con uno y dos polarizadores.

MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA

Tema 8. El microscopio electrónico de barrido. Principios básicos. Componentes esenciales. Interacción de un haz de electrones con la materia. Formación de la imagen. Microanálisis. Preparación de muestras. Aplicaciones. La microsonda electrónica.

Tema 9. Microscopio electrónico de transmisión. Principios básicos. Formación de la imagen. Difracción de electrones. Preparación de muestras. Aplicaciones.

MICROSCOPÍAS DE SONDA DE BARRIDO (SPM)

Tema 10. Microscopía de Efecto Túnel. Microscopía de Fuerza Atómica. Aplicaciones de ambas microscopías.

BLOQUE IV. TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS

Tema 11. Introducción a la espectroscopía. Espectroscopías de absorción y emisión. Espectroscopías vibracionales: infrarrojo y Raman. Fundamento teórico e instrumentación. Preparación de muestras. Aplicaciones.

BLOQUE V. OTRAS TÉCNICAS

Tema 12. Análisis térmico. Principios básicos y aplicaciones.

Práctica.

PRÁCTICAS EN EL AULA

- Interpretación de difractogramas de materiales mono y polifásicos.

- Introducción a la interpretación de espectros IR y Raman.

- Introducción a la interpretación de espectros ATD-TG.

- Observación e introducción a la interpretación de imágenes al microscopio electrónico de barrido.

- Lectura y comentario crítico de artículos sobre caracterización de materiales.

PRÁCTICAS EN EL LABORATORIO

- Observación de propiedades ópticas al microscopio polarizante en luz transmitida (materiales transparentes) y en luz reflejada (materiales opacos). Se dispondrá de láminas delgadas, probetas pulidas y láminas delgadas pulidas así como de algunas muestras de mano de diferentes materiales.

6. Competencias a adquirir

Básicas / Generales.

CG1: Que los estudiantes adquieran la capacidad de trabajo interdisciplinar inherente a la ciencia e ingeniería de los materiales.

CB1. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en el área/s de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel, que si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.

CB2. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y resolución de problemas dentro de su área de estudio.

CB3. Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.

CB4. Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.

CB5. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.

TRANSVERSALES:

Competencias instrumentales:

Capacidad de síntesis y análisis

Capacidad oral y escrita en la lengua nativa

Conocimiento de inglés.

Resolución de problemas

Competencias interpersonales:

Capacidad de trabajo en equipo

Capacidad de trabajo interdisciplinar

Razonamiento crítico

Competencias sistémicas:

Anticipación a los problemas

Adaptación a nuevas situaciones

Iniciativa

Específicas.

CEE1 - Que los estudiantes identifiquen las estructuras de los diversos tipos de materiales y conozcan las técnicas de caracterización y análisis de los materiales.

7. Metodologías

- Clase expositiva en la que el alumno podrá participar de forma activa, respondiendo a las preguntas que el profesor formule o preguntando aquello que no comprenda o que le pueda suscitar la explicación.

-  Clases basadas en la investigación/Seminarios: lectura y comentario crítico de artículos sobre caracterización de materiales. Exposición y debate.

-  Clases prácticas en las que se interpretarán los resultados obtenidos mediante diferentes técnicas.

-  Clases de laboratorio asistidas por el profesor.

- Ofertas virtuales: búsqueda de material en la red sobre técnicas más utilizadas en la caracterización de materiales y consulta de diferentes páginas web en las que el alumno pueda realizar prácticas guiadas.

- Acceso a plataformas virtuales para la educación (Moodle) del entorno de la asignatura.

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

Aballe, M., López Ruiz, J., Badía, J.M. y Adeva, P. (1996). Microscopía electrónica de barrido y microanálisis por rayos X. CSIC y Rueda, Madrid.

Bloss, F.D. (1994). Introducción a los métodos de cristalografía óptica. Omega, Barcelona.

Faraldos, M. Y Goberna, C. Eds. (2003). Técnicas de análisis y caracterización de materiales. CSIC.

Rodríguez Gallego, M. (1982). La difracción de los rayos X. Alhambra, Madrid.

Rubinson, K.A. y Rubinson, J.F. (2000). Análisis Instrumental. Prentice Hall, Madrid.

Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.

Artículos técnicos y de investigación que el profesor facilitará y otros que el propio alumno buscará.

Consulta de páginas web recomendadas:

http://www.ua.es/es/investigacion/sti/servicios/analisis_instrumental/microscopia/sem.html

http://www.matter.org.uk/diffraction

www.mty.itesm.mx/dia/deptos/im/m00-862/Lecturas/SEM_ICP.pdf

http://www.ua.es/es/investigacion/sti/servicios/analisis_instrumental/microscopia/sem.html

http://www.uned.es/cristamine/mineral/metodos/sem.htm

http://www.uma.es/servicios/scai/micr_elec/fundamentos.html

http://www.cabierta.uchile.cl/revista/28/articulos/pdf/edu3.pdf

http://geologia.ujaen.es/opticamineral/

http://mineralogia.sytes.net/optica/busqueda.php

http://www.ehu.es/imacris/PIE04, PIEO5, PIEO6 .

10. Evaluación

Consideraciones generales.

La evaluación de las competencias de la asignatura se basará en el trabajo continuado conjuntamente con una prueba escrita final.

Criterios de evaluación.

La adquisición de las competencias se evaluará a partir de la valoración de los resultados de aprendizaje de carácter teórico y práctico mediante actividades de evaluación continua y una prueba escrita final de acuerdo con los siguientes porcentajes sobre la nota final:

- Prueba escrita final: 65%, siendo necesario un mínimo de 4.0 puntos sobre 10 para aprobar la asignatura.

- Valoración de trabajos/evaluación continua (participación activa en las diferentes actividades): 35%

Instrumentos de evaluación.

Prueba escrita final de tipo teórico-práctico.

Trabajos que consistirán en el comentario crítico de artículos de investigación.

Ejercicios propuestos por el profesor y otros propuestos por los alumnos.

Participación activa en las prácticas y seminarios de la asignatura.

Recomendaciones para la evaluación.

Asistencia y participación activa en todas las actividades programadas, además del trabajo autónomo. Asistencia a tutorías.

Recomendaciones para la recuperación.

Revisión de los conceptos expuestos a lo largo del curso.

Asistencia a tutorías en las fechas y horas fijadas.

Asistencia a las clases de repaso.

Trabajo personal y resolución de ejercicios.

Lectura y comentario crítico de artículos de investigación dedicados a la caracterización de materiales.

11. Organización docente semanal