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| PROYECTO DE INVESTIGACIÓN PLAN DE TRABAJO Mamani Sacsi Jorge Noel, Facultad Ing. De Procesos, Escuela Ing. Metalúrgica Jorge_ms_@hotmail.com 1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO: 1.1 Título de Proyecto: Ciencia de materiales y la falta de técnicos en el campo. 1.2 Planteamiento del Problema El campo de la ciencia de materiales es muy amplio y es por eso que se necesita técnicos apropiados y capacitados para incrementar las mejoras y localizar las posibles averías de los materiales que están en uso. Además del aumento de posibilidades de aumentar un mejoramiento en todo el campo, ya sea para profundizar el estudio en los materiales y encontrar nuevas formas de mejorar cada vez en los procesos que se realizan. La ciencia de materiales abarca muchísimos temas, desde la estructura atómica, propiedades de los diferentes materiales, procesos y tratamientos, es por eso que sería mucha la ayuda de más técnicos pero en esa rama. 1.3 Objetivos Generales El objetivo general es dar a conocer que debería haber más técnicos en el campo de la ciencia de materiales, para que los estudios sean más profundos y siempre haya una posibilidad más factible al momento de buscar una solución a un problema que abarque este campo. Y todo esto será posible si se hace un plan de capacitación para que estudiantes entren a los distintos lugares de estudio para ejercer esta técnica, que es muy interesante y se debería difundir aún más. La Ciencia de los Materiales presenta además otra vertiente y es que constituye un elemento crucial en la resolución de problemas fundamentales planteados en la actualidad, tales como la limitación de recursos, la escasez de materiales estratégicos y también el sostenimiento del crecimiento económico. Objetivos Específicos A pesar de los grandes progresos en el conocimiento y en el desarrollo de los materiales en los últimos años, el permanente desafío tecnológico requiere cada vez materiales más sofisticados y especializados, es por eso la necesidad de más técnicos en la ciencia de materiales. También se buscar la causa del porque no hay los suficientes técnicos en la ciencia de materiales, y dar observación a todo el campo de estudio donde se elabora distintos procesos muy complejos. Mencionar una amplia descripción de lo que trata la ciencia de materiales, lugares de trabajo y sus distintas ramas. , para así dar una mejor visión a lo que es el estudio de este campo. 1.4 Importancia del Proyecto La ciencia de materiales, ya que es un campo multidisciplinar donde se estudia la relación entre las propiedades de los materiales y el conocimiento fundamental sobre la propiedades físicas macroscópicas, tiene mucha importancia porque se aplica en varias áreas de la ciencia e ingeniería, consiguiendo que éstos puedan ser utilizados en obras, máquinas y herramientas diversas, o convertidos en productos necesarios o requeridos por la sociedad ,incluye elementos de la química y física. Hipótesis Los metales no-preciosos raramente se encuentran en la naturaleza, sino que están en formas de minerales y se requiere un proceso de separación del metal puro a partir del mineral correspondiente, Con el transcurso del tiempo, en diversas áreas del planeta se llegó a técnicas para producir materiales con nuevas propiedades superiores a las de los naturales (principalmente aleaciones). Se han desarrollado decenas de miles de materiales distintos con características muy especiales para satisfacer las necesidades de nuestra moderna y compleja sociedad, se trata de metales, plásticos, vidrios y fibras. Una de las grandes revoluciones de esta ciencia fue el descubrimiento de las diferentes fases térmicas de los metales y, en especial, del acero. Actualmente los adelantos electrónicos más sofisticados se basan en componentes denominados materiales semiconductores y todo esto gracias a la ciencia de materiales, es por eso q se debe profundizar el estudio a este campo. 1.5 Antecedentes Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales Cuarta edición William F. Smith Profesor Emérito de Ingeniería University of Central Florida Javad Hashemi, PhD. Profesor de Ingeniería Mecánica Texas Tech University Director Higher Education: Miguel Ángel Toledo Castellanos Director editorial: Ricardo A. del Bosque Alayón Editor sponsor: Pablo Eduardo Roig Vázquez Editora de desarrollo: Paula Montaño González CAPÍTULO 1: Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales: OBJETIVOS DE APRENDIZAJE: Al finalizar este capítulo, los estudiantes serán capaces de:
LOS MATERIALES Y LA INGENIERÍA El hombre, los materiales y la ingeniería han evolucionado en el transcurso del tiempo y continúan haciéndolo. El mundo actual es de cambios dinámicos y los materiales no son la excepción. A través de la historia, el progreso ha dependido de las mejoras de los materiales con los que se trabaja. El trabajo del hombre prehistórico estaba limitado a los materiales disponibles en la naturaleza como la piedra, madera, huesos y pieles. Con el transcurso del tiempo, pasaron de la Edad de Piedra a las nuevas edades de cobre (bronce) y de hierro. Debe mencionarse que este adelanto no sucedió de manera uniforme ni simultánea en todas partes (se verá que esto ocurre en la naturaleza, incluso a escala microscópica). Aun hoy día existe esa limitación respecto a los materiales que se obtienen de la corteza terrestre y la atmósfera. De acuerdo con el diccionario Webster, los materiales son sustancias con las que algo está compuesto o hecho. Aunque esta definición es amplia, desde una perspectiva de aplicación de la ingeniería, cubre casi todas las situaciones que interesan en este texto. La producción y elaboración de los materiales hasta convertirlos en productos terminados constituyen una parte importante de la economía actual. Los ingenieros diseñan la mayoría de los productos manufacturados y los sistemas de elaboración necesarios para su producción. Dado que los materiales son necesarios para fabricar productos, los ingenieros deben conocer la estructura interna y las propiedades de los materiales, de tal manera que puedan elegir los más adecuados para cada aplicación y crear los mejores métodos para procesarlos. Los ingenieros expertos en investigación y desarrollo crean nuevos materiales o modifican las propiedades de los existentes. Los ingenieros de diseño usan materiales actuales, modificados o nuevos para diseñar y crear nuevos productos y sistemas. En ocasiones los ingenieros requieren de un nuevo material para su diseño, y la tarea de crearlo será encomendada a científicos e ingenieros especialistas en investigación. CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE MATERIALES El Área de Ciencia y Tecnología de Materiales del CSIC promueve el avance del conocimiento científico y desarrollo tecnológico de materiales al servicio de la sociedad. La aplicación de los materiales a nuevos usos se puede conseguir mejorando y cambiando sus propiedades por innovadores tratamientos y procesados. De forma similar la imaginación puesta al servicio de estos objetivos producirá nuevos materiales de propiedades nunca antes imaginada Los objetivos esenciales del Área son tres:
La Ciencia de Materiales es un área intrínsecamente pluridisciplinar que, por necesidad, ha de considerar los aspectos físico-químicos de la materia a fin de colmar las necesidades prácticas en sectores tan diversos como la construcción o la nano medicina. El Área aborda múltiples líneas de investigación, con conexiones o zonas de actuación comunes con otras áreas sobre todo con el Área de Física y con el Área de Química, aportando conocimiento desde la vertiente más básico-científica de los materiales hasta llegar al desarrollo tecnológico de su aplicación.
1.6 Marco teórico conceptual: La ciencia de materiales es el campo científico encargado de investigar la relación entre la estructura y las propiedades de los materiales. Paralelamente, conviene matizar que la ingeniería de materiales se fundamenta en esta, las relaciones propiedades-estructura-procesamiento-funcionamiento, y diseña o proyecta la estructura de un material para conseguir un conjunto predeterminado de propiedades. La ciencia de materiales clasifica a todos los materiales en función de sus propiedades y su estructura atómica. Son los siguientes:
Otra clasificación seria en función de sus propiedades, y seria
Estos últimos comprenden los materiales utilizados en las industrias eléctrica, electrónica, informática y de las telecomunicaciones:
Algunos libros hacen una clasificación más exhaustiva, aunque con estas categorías cualquier elemento puede ser clasificado. En realidad en la ciencia de materiales se reconocen como categorías únicamente los metales, los materiales cerámicos y los polímeros, cualquier material puede incluirse en una de estas categorías, así pues los semiconductores pertenecen a los materiales cerámicos y los materiales compuestos no son más que mezclas de materiales pertenecientes a las categorías principales. Aplicaciones y relación con la industria El avance radical en la tecnología de materiales puede conducir a la creación de nuevos productos o al florecimiento de nuevas industrias, pero las industrias actuales a su vez necesitan científicos de materiales para incrementar las mejoras y localizar las posibles averías de los materiales que están en uso. Las aplicaciones industriales de la ciencia de materiales incluyen la elección del material, su coste-beneficio para obtener dicho material, las técnicas de procesado y las técnicas de análisis. Además de la caracterización del material, el científico o ingeniero de materiales (aunque exista diferencia, muchas veces el ingeniero es científico o viceversa) también debe tratar la extracción y su posterior conversión en materiales útiles. El moldeo de lingotes, técnicas de fundido, extracción en alto horno, extracción electrolítica, etc., son parte del conocimiento requerido en un ingeniero metalúrgico o bien un ingeniero industrial para valorar las capacidades de dicho material. Dejando aparte los metales, los polímeros y las cerámicas son también muy importantes en la ciencia de materiales. Los polímeros son un material primario usado para conformar o fabricar plásticos. Los plásticos son el producto final después de que varios polímeros y aditivos hayan sido procesados y conformados en su forma final. El PVC, polietileno, etc., son ejemplos de plásticos. En lo que respecta a los cerámicos, se puede citar la arcilla, así como su modelado, secado y cocido para obtener un material refractario. 1.7 Metodología Referencias Bibliográficas Castell, M. (2005). Ciencia en materiales . Barcelona : Nuevos materiales en la sociedad del siglo XXI. Callister, W. (1997). Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Barcelona: Editorial Reverté. Jhon, S. (2005). Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros. Bacelona : Pearson Alhambra.: Ciencia e ingenieria de la actualidad. MIrian, F. C. (1984). Aspectos positivos y negativos de la radiación. Real Academia de Medicina. Will, S. (1992). Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de los Materiales. España: Interamericana de , S.A. . Planteamientos del desarrollo: Es interesante destacar que el empleo que se se ha hecho siempre de los diferentes materiales existentes ha estado condicionado por las propiedades de los mismos. Con la Ciencia de los Materiales, las cosas ocurren a la inversa, obtenemos nuevos compuestos con propiedades muy específicas prefijadas según el uso que de ellas precisemos. Para alcanzar este objetivo es necesario estudiar la materia a partir de su nivel de cohesión más intrínseco, es decir, el enlace químico, que como es sabido, son las fuerzas que ligan los átomos para formar las diferentes fases o estructuras materiales. La Ciencia de los Materiales presenta además otra vertiente y es que constituye un elemento crucial en la resolución de problemas fundamentales planteados en la actualidad, tales como la limitación de recursos, la escasez de materiales estratégicos y también el sostenimiento del crecimiento económico. La gran expansión en el desarrollo de nuevos materiales ha ido parejo al envolvimiento de propiedades, cada vez más sofisticado, de técnicas que permiten caracterizarlos. Todas estas tecnologías a su vez se nutren de los nuevos compuestos descubiertos formando una espiral creciente de progreso. 2. CRONOGRAMA DEL PROYECTO
3. PRESUPUESTO Y FINANCIACIÓN 3.1 Presupuesto Lo que aun se ha gastado es una primera parte de lo que se tiene aún por hacer, así q no se puede dar aun el costo total del proyecto. 3.2 Fuentes de Financiamiento La fuente de financiamiento principal es el autor del presente trabajo. 3.3 Recursos 3.3.1 Humanos
Arequipa, 2015 setiembre 8 ________________ FirmaResponsable |
