Programa de ciencia de materiales GATE Section-XE-C
Programa del curso
Unidad 1: Procesamiento de materiales
- Síntesis de polvo
- Sintering
- Métodos químicos
- Técnicas de crecimiento de cristales
- Refinación de zona
- Preparación de nanopartículas
- Peliculas delgadas
Unidad 2: Técnicas de caracterización
- difracción de rayos X
- técnicas espectroscópicas como UV-vis
- IR, Raman
- Microscopía óptica y electrónica
Unidad 3: Estructura e imperfecciones
- Simetría cristalina
- Grupos de puntos
- Grupos espaciales
- Índices de planos
- Empaque cerrado en sólidos
- Adhesión en materiales
- Conceptos de relación de radio y coordinación
- Defectos puntuales
- Dislocations
- Los límites de grano
- Energía superficial
- Formas de equilibrio de cristales
Unidad 4: Termodinámica y cinética
- Regla de fase, diagramas de fase
- Soluciones sólidas
- Reacciones invariables
- Regla de palanca
- Tratamiento térmico básico de metales
- Solidificación y transformaciones de fase
- Leyes de difusión de Fick
- Mecanismos de difusión
- Dependencia de la temperatura de la difusividad
Unidad 5: Propiedades de los materiales
Propiedades mecánicas -
Respuesta tensión-deformación de metal
Materiales cerámicos y poliméricos
Fuerza de producción
Resistencia a la tracción y módulo de elasticidad.
Toughness
Deformación plastica
Fatiga, fluencia y fractura
Propiedades electrónicas -
Teoría del electrón libre
Energía fermi
Densidad de estados
Elementos de la teoría de bandas
Semiconductors
efecto Hall
Comportamiento dieléctrico
Piezo
Ferro
Materiales piroeléctricos
Propiedades magnéticas -
Origen del magnetismo en materiales metálicos y cerámicos
Paramagnetism
Diamagnetism
Ferro
Ferrimagnetism
Propiedades térmicas -
Calor especifico
Conductividad térmica y expansión térmica
Thermoelectricity
Propiedades ópticas -
Índice de refracción, absorción y transmisión de radiación electromagnética en materiales sólidos, electroópticos y magnetoópticos
Emisión espontánea y estimulada
Láseres de gas y de estado sólido
Unidad 6: Tipos de materiales
- Concepto de materiales amorfos, monocristalinos y policristalinos
- Cristalinidad y su efecto sobre las propiedades físicas.
- Metal, cerámica, polímeros
- Clasificación de polímeros, polimerización, estructura y propiedades.
- Aditivos para productos poliméricos
- Procesamiento y aplicaciones
- Efecto del medio ambiente sobre los materiales.
- Composites
Unidad 7: Degradación ambiental
- Corrosion
- Oxidation
- Prevention
Unidad 8: Elementos de Mecánica Cuántica y Matemáticas
- Fundamentos de la mecánica cuántica
- Tratamiento mecánico cuántico de electricidad.
- Propiedades ópticas y térmicas de los materiales.
- Geometría sólida analítica
- Diferenciación e integración
- Ecuaciones diferenciales
- Vectores y tensores
- Matrices
- series de Fourier
- Análisis complejo
- Probabilidades y estadísticas
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