Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Ceràmiques Estructurals i Tecnològiques

Codi de l'assignatura: 360628

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Joan Formosa Mitjans

Departament: Departament de Ciència de Materials i Química Física

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials i/o no presencials

60

(Les restriccions derivades de la crisi sanitària poden modificar el grau de presencialitat de les activitats docents i avaluatives. S’informa oportunament l’alumnat de qualsevol modificació a través dels canals habituals.)

 

-  Teoria

Presencial i no presencial

 

45

 

(Inclou seminaris i proves d’avaluació.)

 

-  Pràctiques de laboratori

Presencial i no presencial

 

15

Treball tutelat/dirigit

25

Aprenentatge autònom

65

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Treball en equip (capacitat de col·laborar amb els altres i de contribuir a un projecte comú / capacitat de col·laborar en equips interdisciplinaris i en equips multiculturals).

   -

Capacitat per dissenyar, avaluar, seleccionar i fabricar materials segons les seves aplicacions.

   -

Capacitat per saber planificar la resolució de problemes relacionats amb la selecció, la fabricació, el processament, la utilització i el reciclatge de tot tipus de materials en funció de les eines de què es disposi i de les restriccions de temps i recursos.

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

  • Saber relacionar l’estructura i les propietats dels materials ceràmics.
  • Conèixer les propietats més importants dels materials ceràmics.
  • Saber diferenciar entre ceràmiques tradicionals i ceràmiques avançades.
  • Conèixer les aplicacions més importants dels materials ceràmics.
  • Conèixer les principals aplicacions tecnològiques dels materials ceràmics.
  • Conèixer els principals materials ceràmics industrials. Conèixer els fonaments de la selecció dels materials ceràmics.

 

Referits a habilitats, destreses

  • Seleccionar els materials ceràmics més adients per a una aplicació determinada.
  • Triar els tractaments tèrmics més adients per a una aplicació determinada d’un material ceràmic.
  • Treballar en grup, tant en el laboratori com en la preparació de treballs.
  • Adquirir la capacitat per buscar i sintetitzar informació bibliogràfica dins l’àmbit de la ciència i la tecnologia dels materials ceràmics.
  • Exposar en públic treballs desenvolupats tant de forma individual com en grup.

 

Referits a actituds, valors i normes

  • Mostrar una actitud crítica davant l’assignatura.
  • Mostrar una actitud positiva davant les activitats de l’assignatura.
  • Saber organitzar-se i planificar-se.
  • Tenir la capacitat d’ampliar els coneixements obtinguts a través de la bibliografia o de qualsevol altre mitjà (conferències, visites a instal·lacions, etc.).

 

 

Blocs temàtics

 

1. Introducció

*  Definició. Tipus generals de ceràmiques. Propietats i aplicacions generals. Mercat. Tendències de futur. Societats i informació

2. L’enllaç en materials ceràmics

*  Tipus d’enllaç en ceràmics. Bandes d’energia. Coordinació. Regles de Pauling. Ceràmiques cristal·lines i vítries. Estructures compactes i posicions intersticials

3. Estructura dels materials ceràmics

*  Compostos binaris: estructures tipus AB, AB2 i A2B3. Polimorfs, politips i politipoides
Estructures complexes: espinel·la, perovskita, sílice i silicats
Estructures dels vidres

4. Defectes en materials ceràmics. Solucions sòlides. Difusió

*  Tipus de defectes de punt. Ceràmics no estequiomètrics. Centres de color
Dislocacions en ceràmics
Solucions sòlides ceràmiques
Difusió en ceràmics impurs o dopats
Interfícies. Porositat

5. Diagrames de fase en materials ceràmics

*   Sistemes d’un component i de dos
Sistemes de tres components o més
Sistemes amb pressió d’oxigen variable
Miscibilitat en vidres

6. Ceràmiques tradicionals

*  Compostos de l’argila
Ceràmiques refractàries. Classificació i propietats. Aplicacions
Aglomerants petris (o aeris). Aglomerants hidràulics, ciments

7. Vidres i vitroceràmiques

*  Obtenció i conformació
Classificació en funció de la composició
Propietats

8. Ceràmiques estructurals avançades

*  Alúmina
Zircònia
Carbur de silici
Nitrur de silici

9. Ceràmiques funcionals amb propietats elèctriques

*  Ceràmiques conductores (i no conductores) de la càrrega
Ceràmiques amb la càrrega redistribuïda localment

10. Ceràmiques funcionals amb propietats magnètiques

*  Ceràmiques amb magnetisme induït i/o espontani
Ferrites dures i toves

11. Ceràmiques funcionals amb propietats òptiques

*  Colorants i pigments en ceràmiques i vidres. Reflexió en les superfícies ceràmiques
Fibres òptiques. Làsers d’estat sòlid. Ceràmiques electroòptiques

12. Bioceràmiques

*  Biocompatibilitat. Implants ceràmics basats en alúmina i zircònia
Vidres i vitroceràmiques bioactives. Hidroxiapatita. Biocompostos

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

Les activitats de l’assignatura es divideixen en:

  • Classes magistrals: presentació i desenvolupament dels continguts teòrics incorporats en els blocs temàtics de l’assignatura. També es dedica part del temps a seminaris, perquè permeten una participació més activa dels estudiants amb el plantejament, l’anàlisi i la resolució de qüestions o temes basats en els continguts que es desenvolupen en les sessions magistrals. Al llarg del curs, i sempre que les circumstàncies ho permetin, es planteja fer una visita tècnica a una empresa del sector.

En cas que l’aforament no permeti la presència de tots els estudiants a l’aula es plantegen activitats formatives en línia i síncrones, que consisteixen en la presentació dels continguts teòrics, combinades amb sessions presencials de plantejament, resolució i anàlisi de qüestions en grups reduïts i a l’aula assignada.

S’aplica la metodologia d’aula inversa per a alguns temes dels blocs temàtics de l’assignatura.

  • Pràctiques de laboratori: l’alumne fa en grup el treball experimental indicat pel professor a partir dels continguts de les sessions magistrals. Es fomenta al màxim la participació de l’estudiant.

En cas que l’aforament no permeti la presència de tots els estudiants als laboratoris de pràctiques es plantegen activitats formatives en línia i síncrones, que consisteixen en la presentació dels continguts teòrics, combinades amb sessions presencials per desenvolupar la part pràctica.

  • Treball tutelat: a principi de curs s’indica als alumnes les tasques que han de desenvolupar dins d’aquest apartat i que no s’entenen com a treballs bibliogràfics. S’han de fer de manera individual o col·lectiva fora de l’aula. Inclou qüestionaris en línia individuals i un treball en grup sobre l’estructura d’un material ceràmic i per a una aplicació concreta. Cadascun dels grups treballa un cas diferent i al final es fa un seminari de presentació i discussió. Al llarg del curs es fan diferents comentaris d’articles notables publicats en revistes internacionals del sector. Així mateix, es fa un informe valoratiu de la visita.
  • Treball autònom: s’ha de portar a terme utilitzant llibres de referència o consulta per afermar i, si escau, ampliar els coneixements que s’han impartit a classe.


Observacions
  • Les restriccions derivades de la crisi sanitària poden modificar el grau de presencialitat de les activitats docents i avaluatives. S’informa oportunament l’alumnat de qualsevol modificació a través dels canals habituals.
  • En la mesura del que sigui possible, s’incorpora la perspectiva de gènere en el desenvolupament i activitats de l’assignatura.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

Per accedir a l’avaluació cal:

  • Haver fet les pràctiques de laboratori i presentar-se a la prova de laboratori.


Per qualificar l’assignatura és obligatori fer:
  • Prova final de conjunt a final de semestre. En cas de no fer-la, l’assignatura es qualifica amb un no presentat.
  • Prova parcial a mig semestre i altres proves avaluadores de l’aprenentatge continuat: 20 % de la qualificació final.
    • Treball tutoritzat, que serà un 5 % de la qualificació final de l’assignatura. Consisteix en el desenvolupament d’un material de suport per a l’explicació d’una estructura a nivell atòmic d’un material ceràmic o d’una família de materials ceràmics. Cal presentar una memòria escrita de com a màxim 4 fulls i fer una exposició oral d’uns 10 minuts. Els alumnes disposen prèviament de la rúbrica per elaborar correctament la memòria i l’exposició oral.
    • Es preveu com a mínim una vegada l’ús de la metodologia d’aula inversa. Aquesta part suposa el 5 % de la nota final de l’assignatura, repartida en un 2,5 % amb una prova preliminar i en un altre 2,5 % en la prova posterior. A aquest efecte els alumnes disposen, com a mínim amb dues setmanes d’antelació, d’informació bàsica per preparar la primera prova preliminar. Posteriorment i, un cop feta l’anàlisi pertinent a les mancances detectades mitjançant la prova preliminar, el professor explicarà detalladament els conceptes no assolits. A la setmana següent es farà la prova posterior per avaluar-ne l’assoliment.
  • Proves de laboratori: 10 % de la qualificació final.
    • Consten d’una prova escrita que es durà a terme el dia de la prova final de conjunt. Es podrà utilitzar la llibreta de laboratori.
  • Prova final de conjunt: 60 % de la qualificació final.
    • Consta d’una prova, en la data fixada pel Consell d’Estudis, on s’avaluaran els coneixement globals de l’assignatura.


Els alumnes que, havent superat l’avaluació continuada amb una qualificació igual o superior a 6, tinguin una nota més alta en la prova final de conjunt, passen automàticament a tenir aquesta darrera nota com a qualificació final de l’assignatura.

 

Reavaluació
  • Si el resultat total de l’avaluació continuada és igual o superior a 3,5 es pot fer una prova de conjunt per millorar nota i que suposa el 100 % de la nota. Per optar a la reavaluació és imprescindible que les pràctiques estiguin fetes.
  • L’estudiant que, havent superat l’assignatura a l’avaluació, vulgui millorar la nota a la reavaluació ha de renunciar a la qualificació mitjançant un escrit presentat al professor amb còpia a la Secretaria del centre.
  • La prova de reavaluació inclou una pregunta de pràctiques que equival al 10 % de la nota.
  • La reavaluació es fa en les dates que determini el Consell d’Estudis. En el procés de reavaluació la nota que es manté és la més alta entre l’examen i la seva reavaluació, amb l’excepció dels estudiants que havent aprovat l’assignatura vulguin millorar la nota.

 

Avaluació única

Per accedir a l’avaluació cal:

  • Haver fet les pràctiques de laboratori i presentar-se a la prova de laboratori.


Per qualificar l’assignatura és obligatori fer:
  • Prova final de conjunt a final de semestre. En cas de no fer-la, l’assignatura es qualifica amb un no presentat.
  • Proves de laboratori: 10 % de la qualificació final.
    • Consten d’una prova escrita que es durà a terme el dia de la prova final de conjunt. Es podrà utilitzar la llibreta de laboratori.
  • Prova final de conjunt: 90 % de la qualificació final.
    • Consta d’una prova, en la data fixada pel Consell d’Estudis, on s’avaluaran els coneixement globals de l’assignatura.
    • Aquesta prova pot ser diferent de la prova final d’avaluació continuada.


Reavaluació
  • Si el resultat total de l’avaluació continuada és igual o superior a 3,5 es pot fer una prova de conjunt per millorar nota i que suposa el 100 % de la nota. Per optar a la reavaluació és imprescindible que les pràctiques estiguin fetes.
  • L’estudiant que, havent superat l’assignatura a l’avaluació, vulgui millorar la nota a la reavaluació ha de renunciar a la qualificació mitjançant un escrit presentat al professor amb còpia a la Secretaria del centre.
  • La prova de reavaluació inclou una pregunta de pràctiques que equival al 10 % de la nota.
  • La reavaluació es fa en les dates que determini el Consell d’Estudis. En el procés de reavaluació la nota que es manté és la més alta entre l’examen i la seva reavaluació, amb l’excepció dels estudiants que havent aprovat l’assignatura vulguin millorar la nota.