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Introduccion a los materiales
El desarrollo de la humanidad se define en términos de avances en los materiales: la Edad de Piedra, la Edad de Bronce y la Edad del Hierro. Los avances en arquitectura y edificación desarrollados por el Imperio Romano era posible sólo por la invención de un nuevo material, el hormigón. La Revolución Industrial fue en gran medida posible gracias a los avances en la demanda de materiales en equipos industriales, así como el rápido desarrollo de las vías del ferrocarril, y los rascacielos que comenzó a definir los horizontes de las ciudades.
En el último medio siglo, el crecimiento de las tecnologías del material ha sido explosivo, y su impacto en nuestra vida sea generalizado. A partir de la invención del transistor en los años 50, la revolución de la electrónica, ha sido a causa de los avances en materiales, que ha cambiado de forma irreversible nuestras vidas.
"Plásticos". El uso de plásticos es ahora tan amplio que es difícil imaginar la vida sin ellos, pero es un arma de doble filo, porque el uso de las nuevas tecnologías es evidente en la actual preocupación por la eliminación de plásticos no biodegradables.
"Cerámica". Si bien fueron los primeros en Ingeniería de Materiales, la búsqueda de aplicación como materiales de construcción y la alfarería en la Edad de Piedra, los últimos avances tecnológicos combinados con sus singulares propiedades eléctricas, dureza, durabilidad y resistencia al calor de la cerámica son el material del futuro. El descubrimiento de que ciertos materiales cerámicos son conductores de la electricidad sin pérdida de resistencia a temperaturas considerablemente más altas que las de los superconductores metálicos convencionales.
El diamante artificial está a punto de tener importantes repercusiones en campos tan diversos como la óptica, recubrimientos de desgaste, y sustrato para circuitos electrónicos. En un futuro próximo podemos esperar encontrar importantes avances en el uso de la cerámica en aplicaciones tan diversas como la microelectrónica, los superconductores, automotrices y de motores de aviones, los implantes de prótesis y equipos de proceso químico.
Hoy las actividades de investigación básica en las universidades y laboratorios de investigación nos dan la confianza en que no hemos visto el final, sino sólo el principio, de los avances en Ciencia y Tecnología de Materiales. Podemos esperar ver a los plásticos biodegradables producidos mediante ingeniería genética, los microbios, los materiales estructurales que son los análogos de materiales naturales como conchas o huesos, mejora de materiales de bioingeniería para sustituir las articulaciones, los tendones huesos y la piel.
Podemos esperar pieles de aeronaves que pueden detectar y responder a los cambios en las condiciones ambientales o de daños estructurales, los puentes más resistentes, reforzados con plástico ligero reforzado con fibra de compuestos, de la calzada que tendrá una duración de por una vida. Hemos empezado a ver el impacto de revolución de los materiales. Hemos elegido como el tema de este módulo de enseñanza tanto por su importancia y la omnipresencia en nuestras vidas, y porque reúne a todas las principales disciplinas de las ciencias físicas y se aplica a los problemas prácticos con los que nos enfrentamos. Sea intentado traer a los elementos de la química, la física, las matemáticas, la ingeniería y el uso de computadoras. Sea incorporado ma-teriales que representan todas las principales clases de materiales: metales, cerámica y plásticos.
El núcleo del módulo es el trabajo de laboratorio. Aquí hemos tratado de mantener las cosas tal como son. El objetivo es que se pueda obtener un conocido método científico, con prácticas de laboratorio, con la física y los datos de observación y el análisis, y para conseguir una sensación para las diferencias fundamentales entre las distintas clases de materiales.
La ciencia de los materiales implica la preparación y caracterización de los materiales para asegurarse de que tienen las propiedades necesarias para una aplicación particular. Podemos incluir clases de materiales plásticos, vidrio, cerámica, metales y semiconductores. Propiedades de los materiales y como incluye en su comportamiento mecánico, eléctrico, óptico y magnético características térmicas, estabilidad química y otras propiedades físicas como la densidad y estructura de grano.
Se trata de introducir a la preparación y caracterización de un metal (estaño), un recipiente de plástico (poliéster), y una de cerámica (de anclaje (muy fina) de cemento). Que en primer lugar preparar las muestras, ya sea por la calefacción y la fusión de la materia prima, en el caso del estaño, o por un producto químico para el proceso de curado de resinas de poliéster y anclaje de cemento. Después de la preparación de las muestras de prueba, podamos examinar sus características físicas y ópticas, determinar una relación eléctrica y térmica y propiedades mecánicas de su comportamiento y estabilidad química.
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