Estructura Curricular

CIENCIAS DE LOS MATERIALES - Obligatoria (Maestría y Doctorado)

1. Clasificación de los materiales; 2. Enlaces químicos; 3. Arreglos atómicos; 4. Defectos en sólidos; 5. Transformaciones en los sólidos (Difusión atómica; Diagramas de equilibrio de fases); 6. Propiedades eléctricas/dieléctricas; Propiedades térmicas; Propiedades magnéticas; Propiedades ópticas; Propiedades mecánicas.

PROCESAMIENTO DE MATERIALES - Obligatorio (Maestría y Doctorado)

1. Procesos de transformación de metales: Elaboración y refinado de metales; Solidificación; Conformación termomecánica; Mecanizado; Soldadura; Tratamientos térmicos; Metalurgia de polvos; 2. Procesamiento de materiales cerámicos: Síntesis, procesamiento y caracterización de polvos; Procesamiento de coloides; Procesamiento sol-gel; Consolidación de polvos y formación de piezas; Sinterización (Estado sólido y Fase líquida); Procesos de densificación; Acabado superficial; 3. Procesamiento de materiales poliméricos: Procesos de transformación de polímeros; Reología de procesamiento de termoplásticos; Procesos de transformación de termoplásticos; Estructuración en el procesamiento de termoplásticos; Procesos de transformación de termoestables; Procesos de composición y mezcla; Vulcanización y procesamiento de elastómeros.

TÉCNICAS DE CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES I - Obligatoria (Doctorado)

1. Análisis físico de partículas; 2. Análisis térmicos; 3. Análisis de rayos X; 4. Análisis químicos; 5. Análisis reológicos; 6. Análisis espectroscópicos; 7. Técnicas microscópicas; 8. Técnicas cromatográficas; 9. Comportamiento mecánico.

TERMODINÁMICA DE LOS MATERIALES - Obligatoria (Doctorado)

1. Leyes de la termodinámica; 2. Termodinámica estadística; 3. Criterios de equilibrio termodinámico; 4. Criterios de estabilidad termodinámica; 5. Termodinámica de reacciones químicas, soluciones y diagramas de fases; 6. Relación entre la energía de Gibbs y el diagrama de fases; 7. Cinética de transformaciones.

TÉCNICAS DE REDACCIÓN Y PUBLICACIÓN DE ARTÍCULOS CIENTÍFICOS - Obrigatória (Doutorado)

Publicación de artículos en el contexto mundial; Formato de los artículos; Formatos y políticas de las revistas; Selección de una revista y los procesos de revisión; Etapa final de la publicación.

MATERIALES Y SOSTENIBILIDAD

Cenário ambiental, de materiais e de energia a nível mundial. Gestão integrada de resíduos sólidos. Metodologia de Valorização de Resíduos. Materiais e reciclagem. Técnicas de tratamento físico e químico de resíduos. Técnicas de tratamento e inertização de resíduos por ceramização. Imobilização em matriz cimentícia. Práticas sociais e industriais sustentáveis. Economia Circular. Circularidade mineral. Construções sustentáveis.

Materiais poliméricos

Introducción a la tecnología de polímeros y principales conceptos relacionados con materiales termoplásticos, termoestables y elastómeros: estructura molecular, clasificación de los materiales, síntesis, temperaturas de transición, estado cristalino y amorfo. Relacionar la estructura química y la microestructura de los materiales poliméricos con sus principales propiedades. Reología de polímeros. Estudiar los principales criterios en el desarrollo de productos con materiales poliméricos, como requisitos, diseño del producto adecuados al proceso de fabricación. Selección de materiales poliméricos para aplicación en el desarrollo de productos.

DEGRADACIÓN, ADITIVACIÓN Y RECICLAJE DE POLÍMEROS

Degradación y biodegradación de polímeros; - Aditivos utilizados en el procesamiento de materiales poliméricos; - Sostenibilidad y reciclaje de polímeros

INTRODUCCIÓN A LA TRIBOLOGÍA Y DESGASTE

- Introducción a la tribología. Historia. Consideraciones sobre fenómenos tribológicos. Consideraciones económicas. Soluciones tribológicas. - Superficies técnicas. Superficies técnicas. Naturaleza de las superficies metálicas y cerámicas. Evaluación de la textura superficial. Parámetros superficiales. Curva de Abbott. Forma de levantamiento de parámetros superficiales. Relación entre proceso de fabricación, tolerancias y acabado superficial. - Fricción. Fricción a nivel molecular. Concepto de área de contacto real. Leyes cuantitativas de fricción. Teorías de fricción. Fricción en metales. Fricción en no metales. Fricción de rodadura. Valores del coeficiente de fricción. - Desgaste. Definición. Clasificación del desgaste. Mecanismos de desgaste. Desgaste adhesivo, abrasivo, por fatiga superficial, oxidativo, corrosivo, erosivo. Diseñando para el desgaste. Desgaste en superficies lubricadas. Materiales con propiedades especiales de desgaste. Diseñando para desgaste cero. - Lubricación y protección de materiales. Introducción a la teoría de lubricación. Lubricantes. Lubricantes sólidos o materiales autolubricantes. Lubricantes líquidos. Lubricantes grasos. Normas para aceites lubricantes.

PLANEAMIENTO EXPERIMENTAL

1. Introducción a la Estadística; 2. Experimentos comparativos simples; 3. Experimentos de un solo factor; 4. Diseños factoriales completos; 5. Diseños factoriales fraccionados; 6. Modelos de regresión; 7. Planificación y métodos de superficies de respuesta.

INTRODUCCIÓN A LOS BIOMATERIALES

Conceptos y clasificación de biomateriales: polímeros, metales, cerámicos y compuestos. Estructura, propiedades y procesamiento de los biomateriales. Evaluación de pruebas in vivo e in vitro de biomateriales. Biocompatibilidad y toxicología. Principales ensayos en biomateriales. Nuevas tendencias en el desarrollo y aplicaciones de biomateriales.

MATERIALES CEMENTICIOS

1. El cemento Portland y sus principales fases 2. Estructura de la pasta de cemento hidratada 3. Propiedades físicas y mecánicas del concreto 4. El efecto de los aditivos químicos 5. Concretos especiales 6. Nanociencia y nanotecnología de los materiales cementicios 7. Estabilidad dimensional con énfasis en la durabilidad 8. Técnicas de caracterización de la micro-nanoestructura.

METALURGIA DE ALEACIONES

Conocimientos Fundamentales, Materias Primas para la Siderurgia, Tecnología de Reducción, Tecnología de Refinado, Procesos de Solidificación. Aceros de Alta Aleación: acero inoxidable, Bajos Aleaciones: bajo contenido de carbono, contenido medio de carbono y alto contenido de carbono. Hierro fundido: hierro gris, hierro dúctil (modular), hierro blanco, hierro maleable. Metalurgia del aluminio y sus aleaciones.

ESTUDIOS PREPARATORIOS PARA LA INTERNACIONALIZACIÓN

Preparación para la presentación/comunicación oral y póster de datos científicos en congresos internacionales; habilidades para discutir datos científicos en inglés; colaboraciones y prácticas en laboratorios extranjeros a través de visitas técnicas durante el periodo de máster/doctorado.

PROCESOS DE RECICLAJE Y TRATAMIENTO DE RESIDUOS

Política nacional de residuos sólidos, conceptualización de residuo sólido, presentación de la norma ABNT 10.004/2004, procesos de reciclaje de vidrio, polímeros, aluminio, residuos electroelectrónicos, residuos siderúrgicos, residuos de rocas ornamentales, reciclaje de neumáticos y reciclaje de pilas y baterías.

REOLOGÍA DE MATERIALES CERÁMICOS Y CEMENTICIOS

Principios fundamentales de la reología. Conceptos básicos de sólido elástico, líquido viscoso y viscoelasticidad. Comportamientos reológicos newtonianos (independientes del tiempo). Comportamientos reológicos no newtonianos (dependientes del tiempo). Procesamiento cerámico y parámetros de mediciones reológicas. Interacciones en un sistema de procesamiento cerámico. Reología de las suspensiones de partículas sólidas. Sistema coloidal arcilla-agua. Aditivos de procesamiento cerámico. Coagulación y floculación. Mecanismos de defloculación. Aplicaciones de la reología. Reometría.

SELECCIÓN DE MATERIALES

- Introducción a la selección de materiales - El proceso de diseño Tipos de diseño. Herramientas de diseño. Función, material, forma y proceso. - Materiales de ingeniería y sus propiedades Las clases de materiales de ingeniería. Definiciones de las propiedades de los materiales. Cartas de propiedades (Diagramas de Selección). - Selección de materiales La estrategia de selección. Límites de propiedades e índices de materiales. El procedimiento de selección. Índice estructural. Estudio de casos. - Selección de materiales y forma Factores de forma. Eficiencia de secciones estandarizadas. Límites e índices de materiales para forma. Efecto de la microestructura. Estudio de casos. - Procesamiento de materiales y diseño. Procesos y su influencia en el diseño. Atributos de proceso. Sistemática de selección de proceso. - Fuentes de datos Páginas web y bases de datos sobre propiedades de materiales. Selector de Cambridge.

SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES CERÁMICOS NANOESTRUCTURADOS

Introducción a la disciplina. Conceptos básicos sobre las principales técnicas de síntesis para nanomateriales. Enfoque sobre los principios fundamentales de las técnicas de síntesis sol-gel, combustión, hidrotermal y síntesis hidrotermal asistida por microondas.

INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA GENERAL Y ORGÁNICA

Estructura de la materia. Soluciones, teorías atómicas. Tabla periódica. Enlaces químicos. Reacciones químicas, balanceo de reacciones, estequiometría. Fundamentos de química orgánica y prácticas de laboratorio.

MATERIALES CERÁMICOS

1. Estructura cristalina (Estructura de los óxidos; estructura de los silicatos) 2. Materias primas 3. Caracterización y propiedades 4. Introducción al procesamiento 5. Microestructuras 6. Aplicaciones 7. Reciclaje de los materiales cerámicos.

ESTUDIOS PREPARATORIOS PARA LA INTERNACIONALIZACIÓN

Características y particularidades de la investigación internacional; - Importancia del sistema de networking en el mundo científico; - Comprender las etapas en el desarrollo de asociaciones con investigadores e instituciones internacionales; cómo establecer relaciones de colaboración internacional para intercambios culturales y desarrollo de políticas académicas y de gestión. - Elaboración de currículos en inglés; - Organización del trabajo académico: estructura y presentación; elementos esenciales en la elaboración de una presentación oral y póster; - Práctica de la presentación y discusión de proyectos y artículos científicos en inglés.

TÉCNICAS DE CARACTERIZACIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS

Conocer los métodos clásicos de identificación de los grupos funcionales de compuestos orgánicos. Aprender a analizar los resultados de los métodos más avanzados de identificación de compuestos orgánicos. Proponer estructuras moleculares de sustancias orgánicas de acuerdo con los datos obtenidos de las principales técnicas espectroscópicas de análisis orgánico. Capacitar a los estudiantes en la utilización de técnicas espectroscópicas para la identificación y caracterización estructural de compuestos orgánicos. Posibilitar no solo la determinación de la composición y la elucidación estructural de diferentes tipos de compuestos orgánicos, sino también permitir el seguimiento de reacciones químicas.

Fundamentos de avaliação de ciclo de vida

Fundamentos de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) conforme as ISO 14040 e ISO 14044. Conceitos de unidade funcional, fronteiras de sistema, representatividade, alocação e qualidade de dados. Inventário do ciclo de vida (ICV): coleta, modelagem e estruturação de fluxos. Avaliação de impactos (AICV): categorias midpoint e endpoint, métodos consagrados (tais como: IPCC, CED, CML, ReCiPe, ILCD, TRACI), normalização e ponderação. Interpretação de resultados: análise de sensibilidade, incertezas e construção de cenários. Aplicações da ACV em engenharia de materias. Modelagem computacional utilizando o software especializado e bases de dados (ecoinvent e bases regionais). Integração entre ACV, circularidade, e seleção sustentável de materiais.