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Ciencia de Materiales

Código: 102511
Créditos: 6
2026/2027
Titulación Tipo Curso
Química OB 3

Profesor/a de contacto

Nombre :
Laia Francas Forcada
Correo electrónico :
laia.francas@uab.cat

Equipo docente

Laia Francas Forcada

Idiomas de los grupos

Puede consultar esta información al final del documento.

Prerrequisitos

Se recomienda que para cursar la asignatura "Ciencia de Materiales" se hayan superado las asignaturas de primer curso y la "Química de los Elementos" y la "Estructura y Reactividad de compuestos Orgánicos" de segundo curso del grado de Química.

Objetivos

La asignatura "Ciencia de Materiales" es una materia obligatoria de tercer curso, de carácter generalista y transversal en conocimientos, dado que combina áreas científicas como la Física aplicada, la Química y la Geología junto con áreas propias de la ingeniería, como la selección , ensayo y comportamiento de materiales.

Su contenido se fundamenta parcial o totalmente en las competencias alcanzadas en las asignaturas de primer curso y en "Química de los Elementos", "Estructura y Reactividad de los Compuestos Orgánicos" y "Química de Coordinación y Organometálica". El estudiante completará con su superación un ciclo de formación básica en el ámbito de la estructura, propiedades y aplicaciones de los diferentes sólidos, clasificados en función de su estructura atómica y enlace.

Tiene como objetivo establecer la relación que existe entre la estructura de la materia a nivel atómico o molecular y sus propiedades macroscópicas. Esto permite explicar y prever las características y comportamientos de los materiales de dimensiones macroscópicas y los nanomateriales. Dentro de este contexto se destacan las propiedades mecánicas, que una vez vinculadas a las estructuras de defectos y al carácter multifásico de los sólidos, permiten la comprensión del comportamiento mecánico de materiales tan importantes como los metales y aleaciones, las cerámicas y los polímeros. Este conocimientos son básicos para establecer metodologías adecuadas para la selección del material adecuado para cada aplicación en función de los requisitos específicos exigidos. En el caso de las clases prácticas el objetivo es iniciar al alumno en las técnicas de preparación y caracterización de sólidos, que presentan rasgos característicos diferentes de los utilizados en la química molecular.

Resultados de aprendizaje

  1. Comunicarse de forma oral y escrita en la lengua nativa.
  2. Gestionar la organización y planificación de tareas.
  3. Resolver problemas y tomar decisiones.
  4. Obtener información, incluyendo la utilización de medios telemáticos.
  5. Gestionar, analizar y sintetizar información.
  6. Utilizar la informática para el tratamiento y presentación de información.
  7. Poseer destreza para el cálculo numérico.
  8. Comunicarse con claridad en inglés.
  9. Trabajar en equipo y cuidar las relaciones interpersonales de trabajo.
  10. Razonar de forma crítica.
  11. Mantener un compromiso ético.
  12. Aprender de forma autónoma.
  13. Adaptarse a nuevas situaciones.
  14. Proponer ideas y soluciones creativas.
  15. Demostrar iniciativa y espíritu emprendedor.
  16. Demostrar motivación por la calidad.
  17. Mostrar sensibilidad hacia temas medioambientales.
  18. Describir las estructuras de los materiales cristalinos a través de los parámetros de celda.
  19. Relacionar las propiedades mecánicas de los sólidos con las imperfecciones estructurales.
  20. Determinar las transformaciones de fase en sistemas de dos componentes y su relación con los tratamientos térmicos de aleaciones metálicas.
  21. Relacionar las propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas de los materiales con sus características estructurales.
  22. Describir los aspectos básicos de la síntesis y las propiedades de materiales sólidos, de los polímeros y de los materiales compuestos.
  23. Dibujar las estructuras de los metales y de los compuestos iónicos.
  24. Realizar cálculos con los parámetros estructurales de las celdas de metales y sólidos iónicos.
  25. Realizar correctamente cálculos relativos a las propiedades térmicas, mecánicas, eléctricas, magnéticas y ópticas de los materiales sólidos, blandos y nanomateriales.
  26. Predecir las propiedades térmicas, mecánicas, eléctricas, magnéticas y ópticas de materiales sólidos, blandos y nanomateriales en base a su composición y estructura.
  27. Realizar búsquedas bibliográficas de documentación sobre las propiedades de los materiales.
  28. Evaluar los resultados de los cálculos sobre propiedades de los materiales.
  29. Proponer el método de preparación más idóneo para la obtención de un determinado material.
  30. Predecir las propiedades más relevantes asociadas a un determinado material.
  31. Proponer los métodos más adecuados para abordar la caracterización de un determinado material, tanto a nivel macro- como nanométrico.
  32. Reconocer los nombres en lengua inglesa de los términos propios del campo de la Ciencia de Materiales.
  33. Leer, analizar y extraer información de textos en lengua inglesa sobre los diversos ámbitos del campo de la química de materiales.

Contenidos

1.- Estudio del cristal perfecto. Materiales cristalinos y no cristalinos Estructura de los sólidos cristalinos.

2.- El cristal real. Imperfecciones en los sólidos y observación microscópica. Defectos uni, bi y tridimensionales. Difusión en los sólidos.

3.- Propiedades mecánicas de los sólidos. Deformación y dureza. Mecanismos de endurecimiento. Recuperación, recristalización y crecimiento de grano.

4.- Materiales metálicos. Diagramas de equilibrio de fases y transformaciones de fases. Tratamientos térmicos de metales y aleaciones.

5.- Materiales cerámicos. Estructura y propiedades mecánicas de las cerámicas. Aplicaciones, conformado y procesado de las cerámicas.

6.- Materiales poliméricos. Compuestos poliméricos; síntesis, estructura y características mecánicas y termomecánicas. Aplicaciones y conformado de los polímeros.

Actividades formativas y Metodología

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Estudio 46 1,84 2, 3, 4, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32
Lectura de textos y redacción de trabajos 23 0,92 1, 2, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 16, 27, 33
Tutorias 5 0,2 1, 2, 4, 5, 8, 10, 14, 15, 16, 32
Resolución de problemas 19 0,76 2, 3, 4, 5, 6, 7, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 30, 31, 32
Seminarios 2 0,08 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 23, 24, 25, 27, 28, 29, 30, 31, 32
Clases teóricas 47 1,88 2, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 26, 30, 31, 32

La asignatura consta de dos tipos de actividades supervisadas; las clases teóricas y las clases de problemas, que se imparten de forma concertada y se distribuyen a lo largo del curso en una relación aproximada de 3 a 1.

 Clases teóricas.

Mediante las exposiciones del profesor/a el alumno debe adquirir los conocimientos propios de esta asignatura y complementarlos con el estudio de cada tema tratado con la ayuda del material que el profesor proporcione a través del Campus Virtual y la bibliografía recomendada. Las clases teóricas serán abiertas a la participación de los alumnos, que podrán plantear al profesor las cuestiones y aclaraciones que consideren necesarios.

Clases de problemas.

El objetivo de esta actividad supervisada es resolver problemas y cuestiones que han sido previamente planteadas a los alumnos a través del Campus Virtual y que han tenido que resolver previamente, en grupo o personalmente. Debido al menor número de alumnos en este tipo de clases, se pretende estimular su participación en la discusión de las alternativas para resolver los problemas, aprovechándolo para consolidar los conocimientos adquiridos en las clases de teoría y mediante el estudio personal.

Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.

Evaluación

Actividades de evaluación continuada

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Trabajo de seguimiento 15 2 0,08 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33
Exámenes parciales o Examen global de recuperación 85 6 0,24 1, 3, 5, 7, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32

Exámenes


A efectos de evaluación, el asignatura puede considerarse dividida en dos partes.


A lo largo del semestre se realizarán dos exámenes parciales, uno de cada parte (ExP1 y ExP2), y un examen global de recuperación (ExG), todos ellos con una nota entre 0 y 10.


Trabajo de seguimiento


A lo largo del semestre se recogerán un cierto número de pruebas del seguimiento del alumno (por ejemplo: problemas resueltos individualmente o en grupo, pruebas cortas de aula, lectura de textos cientifícos, cuestionarios, actividades online, etc). Por cada parte de la asignatura, cada alumno tendrá un mínimo de dos calificaciones de estas pruebas de seguimiento. Cada alumno obtendrá, por tanto, dos notas de seguimiento (S1 y S2), que serán los promedios de las calificaciones obtenidas en las pruebas de seguimiento de cada parte de la asignatura.


calificaciones:


Cada parte de la asignatura tendrá una calificación (Not1 y Not2) que será:


Not1 = 0,85 x ExP1 + 0,15 x S1


Not2 = 0,85 x ExP2 + 0,15 x S2


La nota final (NF) se obtendrá de la siguiente forma:


NF = (Not1 + Not2) / 2


En caso de que la distribución de horas lectivas destinadas a cada parcial fuera muy desequilibrada, se utiliza una ponderación diferente a la del 50% para Not1 y Not2 en el cálculo de NF


Para superar la asignatura por parciales deben cumplirse las dos condiciones siguientes:


1) La nota final de la asignatura (NF) debe ser ≥ 5,0


2) Para poder hacer media, Not1 y Not2 deben ser ≥ 4,0


En caso de que no se cumpla el requisito anterior, el alumno deberá presentar al examen global de recuperación, donde podrá recuperar uno o los dos parciales, dado que las materias de cada parcial estarán separadas e identificadas como tales (NR1 y NR2). La NF se calculará reemplazando los valores de ExP1 y / o ExPt2 los obtenidos en el examen de recuperación NR1 y/o NR2. En caso de que una vez hecha la recuperación alguna de las notas NRX (x = 1, 2) fuera inferior a 4, la nota final (NF) se obtendrá el promedio de NRX, pero nunca superará el 4.


Para superar la asignatura en el examen global deben cumplirse las dos condiciones siguientes:


1) La nota final de la asignatura debe ser ≥ 5,0


2) Para poder hacer media, Not1 y Not2 (NR1 y NR2 en caso de recuperación) deben ser ≥ 4,0


Los alumnos que superen el curso por parciales pero quieran mejorar su calificación, podrán presentarse al examen global pero deberán hacerlo cumplido; es decir, las dos subpruebas correspondientes a cada parcial y la nota final (NF) será la media de las notas obtenidas en dichas subpruebas.


Para poder ser considerado alumno evaluable es necesario:


- Entregar completas, con todos los ejercicios resueltos, como mínimo el 66% de las actividades evaluables (evidencias + parciales) solicitadas


Si no se cumple el requisito anterior, el alumno será considerado No evaluable.

Evaluación única

El alumnado que decida cursar la evaluación continuada deberá realizar una prueba final que consistirá en un examen de todo el temario y la entrega de dos ejercicios (asignados al inicio de curso) que se realizará el día que los estudiantes de la evaluación continua realicen su examen de segundo parcial. La nota final será un 15% de la mediana de los ejercicios (ExP) + un 85% de la nota delexamen realizado.

Para superar la asignatura se necesita como mínimo un 5, si este no es el caso el alumno tendrá otra oportunidad de superar la asignatura común examen de recuperación en la fecha asignada por la coordinación de grado. La nota final será un 15% de ExP + un 85% del examen de recuperación.


Para esta asignatura, se permite el uso de tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) exclusivamente en tareas de apoyo como la búsqueda bibliográfica o de información, la corrección de textos o las traducciones. El estudiante deberá identificar claramente qué partes de las tareas evaluables han sido generadas con esta tecnología, especificar las herramientas utilizadas e incluir una reflexión crítica sobre cómo estas han influido en el proceso y el resultado final de la actividad. Esta disposición no se aplica a los exámenes o evidencias realizadas en clase, donde el uso de la IA está totalmente prohibido. La falta de transparencia en el uso de la IA en las actividades evaluables se considerará una falta de honestidad académica y podrá conllevar una penalización parcial o total en la nota de las actividades, o sanciones mayores en casos de gravedad.

La realización de cualquier irregularidad en un acto de evaluación (fraude académico, plagio o uso indebido de la IA, salvo que dicho uso esté expresamente autorizado en la guía docente), que pueda conducir a una variación significativa de la calificación, supone que dicho acto se calificará con un 0. En caso de que la guía docente prevea que para superar la asignatura sea requisito imprescindible haber obtenido una nota mínima en dicho acto de evaluación o que se produzcan varias irregularidades en los actos de evaluación de una misma asignatura, la calificación final de dicha asignatura será 0. Al margen de esto, se podrá instruir un proceso disciplinario al estudiante que incurra en alguna de estas irregularidades.

Bibliografía

W.D. Callister “Introducción a la Ciencia e Ingenieria de Materiales” (2 Vol) Reverté, 1995.

D. R. Askeland “Ciencia e Ingeniería de Materiales” Paraninfo, 2001.

R. Tilley “Understanding Solids: The Science of Matherials” J. Wiley & Sons, 2004.

A.R. West “Basic Solid State Chemistry” J. Wiley & Sons, 1988.

W.F. Smith “Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales”. Mc Graw-Hill/Interamericana de España.

L. Smart, E.Moore “Solid State Chemistry. An Introduction. 2nd Ed.” Chapman & Hall 1995.

Chapman & Hall “Materials Science” en CD ROM.

Software

En alguna de las evidencias a lo mejor es necesario el uso de excel o un programa similar

Grupos e idiomas de la asignatura

La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura

Tipo de docencia Grupo Idioma Semestre Turno
(TE) Teoría 1 Catalán segundo cuatrimestre manaña-mixto
(SEM) Seminarios 1 Catalán segundo cuatrimestre tarde
(TE) Teoría 2 Catalán segundo cuatrimestre manaña-mixto
(SEM) Seminarios 2 Catalán segundo cuatrimestre manaña-mixto