MATERIALES II 1013 DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA UBICACIÓN SEMESTRE 9o. TIPO DE ASIGNATURA TEÓRICO-PRÁCTICA NÚMERO DE HORAS/SEMANA Teoría 3 Práctica 2 CRÉDITOS 8 INTRODUCCIÓN. El objeto básico del curso es proporcionar al alumno un panorama tecnológico de la industria cerámica y de metales. Su estructura tanto técnica como socioeconómica, la forma como se desarrolla tecnología en esta industria y la relación entre tecnología, problema administrativo-económico y servicios que presta esta industria. El énfasis básico estará, sin embargo, en la relación entre principios generales y detalles específicos, tecnología de fabricación y de uso. Objetivos Generales de Aprendizaje. Al finalizar el curso, los alumnos: Describirán el campo actual de la industria cerámica y de metales en México. Indicarán cuáles son los materiales cerámicos de uno más frecuente en México. Esbozarán los problemas químicos y fisicoquímicos que se presentan en la industria de los metales. Explicarán diversas tecnologías de fabricación. Planearán de manera integral una industria de este tipo.
UNIDAD 1.- PANORAMA DE LA INDUSTRIA CERÁMICA Y DE METALES. 3h. Describirán la situación de la industria cerámica y de metales en México La industria cerámica en México. Panorama actual de la tecnología de los metales. Industria primaria y secundaria. UNIDAD 2.- DIVISIONES PRINCIPALES DE LA INDUSTRIA CERÁMICA. 2h. Indicarán los principales campos de obligación de la cerámica. Materiales de construcción cerámicos. Cerámica para el hogar. Cerámica química y técnica. Materiales especiales para laboratorio e ingeniería. Cerámica para la industria eléctrica. Refractarios para construcción. Aislantes térmicos. UNIDAD 3.- MINERALES NO METÁLICOS MÁS IMPORTANTES EN MÉXICO Y TECNOLOGÍA REQUERIDA ENTRE LA OBTENCIÓN DE MATERIAS PRIMAS Y SU UTILIZACIÓN FINAL. 3 h. Indicarán los minerales no metálicos más importantes en México y describirán los procesos tecnológicos requeridos para que una materia prima se transforme en un producto final.
Los minerales no metálicos en México. Producción, exportación, importación. Ubicación, recursos. Diferencia entre materia prima y producto terminado. Tecnologías y servicio final. UNIDAD 4.- OPERACIONES UNITARIAS FUNDAMENTALES EN LA INDUSTRIA CERÁMICA Y FUNDAMENTOS DE DISEÑO DE PLANTAS CERÁMICAS. 3 h. Enlistarán las operaciones unitarias más importantes en la industria cerámica y analizarán los fundamentos del diseño de plantas cerámicas. Molienda, Clasificación de tamaños. Dispersión. Operaciones de formado, secado y quemado. Transferencia de calor y pirometría. Equipo instalaciones, mantenimiento, costos en la fabricación de productos cerámicos. UNIDAD 5.- PRODUCTOS CERÁMICOS DE USO EN LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN, CEMENTOS. REFRACTARIOS Y AISLANTES, VIDRIO Y ESMALTES. 10 h. Analizarán los fundamentos del diseño de plantas cerámicas. Enlistarán los principales productos cerámicos usados en la industria de la construcción, indicando sus principales propiedades y procesos de fabricación de los mismos. Enunciarán los refractarios y sistemas más conocidos, describiéndolas propiedades más importantes de ellos. Describirán la química del cemento y enunciarán los procesos de producción. Explicarán los conceptos generales sobre vidrio y esmalte y las características más importantes de la loza blanca.
Tipos de ladrillos, tejas, tuberías, azulejos, material sanitario. Refractarios para la construcción y para la industria de la energía atómica Aislantes térmicos. Química del cemento. Procesos de fabricación. Métodos de análisis. Desarrollo de materiales de construcción. Materia prima para vidrios y esmaltes. Mezclado y molienda. Aplicaciones. Vidrios sin plomo. Color, Defectos. Características, materias primas, preparación y usos de la loza blanca. UNIDAD 6.- CERÁMICAS INDUSTRIALES FIBRAS, POLVOS Y MATERIALES COMPUESTOS. 3 h. Indicarán las características de las cerámicas industriales y explicarán los procesos de fabricación. Características, materias primas, preparación y usos de cerámicas industriales. Características de fibras, polvos y materiales compuestos. Materias primas, producción y Usos. UNIDAD 7.- CAMINOS TECNOLÓGICOS ENTRE LA OBTENCIÓN DE UN METAL Y SU UTILIZACIÓN FINAL PARA UN SERVICIO DETERMINADO. 4 h. Elaborarán las tecnologías principales utilizadas en el tratamiento de metales. Tecnologías más comunes utilizadas entre la obtención de un metal y su utilización final para un servicio determinado.
UNIDAD 8.- PREPARACIÓN DE METALES Y ALEACIONES. 4 h. Describirán los principales métodos de preparación de metales y aleaciones. Métodos de preparación. Métodos de endurecimiento de metales. UNIDAD 9.- TRATAMIENTO DE METALES Y ALEACIONES, RELACIÓN ENTRE ESTRUCTURA TRATAMIENTO Y USO. 8 h. Indicarán los tratamientos más comunes que se dan a los metales y aleaciones y relacionarán estos tratamientos con las propiedades finales que se desean. Examinarán los usos finales de un producto y lo relacionarán con la estructura, compararán la estructura y los usos con los tratamientos que se les dieron. CONTENIDO: Tratamientos mecánicos. Tratamientos químicos. Tratamientos térmicos. Los metales como recubrimientos. Metales amorfos y metales compuestos. Polvos metálicos. UNIDAD 10.- DISEÑO DE UNA ALEACIÓN Y DISEÑO DE PLANTAS QUE OBTIENEN O USAN METALES 8 h. Diseñarán una aleación para un fin determinado y aplicarán los conocimientos adquiridos para el diseño de plantas que obtienen o usan metales. Aleaciones, usos, procedimientos para el diseño de una aleación. Diseño de plantas. Costos de fabricación.
BIBLIOGRAFÍA. Singer, F. y Singer, S. S. Cerámica Industrial, Vols. I, ii Y iii. Ediciones Urmo, S.A. Bilbao, España (1971). Norton, F. H. Elements of ceramics. Addition-Wesley Publishing Co. London (1974). Patton, W.J. Materials in Industry. 2nd Ed. Prentice Hall, Inc. New Jersey (1967). Popper, II. Modern Cost-Engineering Technloques. Mc. Graw Hill Company. New York (1970). Johson, D. W. & Callagher. P. K. Powder Preparation Ceramics and Metals. North- Holland Co. New York. (1982). METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA. Se presentarán preferentemente la exposición oral, apoyada en métodos audiovisuales. Se sugieren conferencias de especialistas en tópicos que así lo sugieren. EVALUACIÓN. Los alumnos deberán elaborar un proyecto el cuál contará como un 50% de la calificación, el resto estará dado por dos exámenes parciales durante el curso, promediados con la calificación de laboratorio. Para tener derecho a examen final se deberá haber cubierto como mínimo el 80% de las prácticas. REQUISITOS PARA LLEVAR EL CURSO. Materiales I.