FISICA DE ESTADO SÓLIDO SESCCIÓN 1


Problemas


Sección 1-1

¿Qué es la ciencia e ingeniería de los materiales?

1-1 Defina ciencia e ingeniera de materiales(CIM).

1-2 Defina los siguientes conceptos
a) composición: composición química de un material
b) estructura: se refiere a la descripción del arreglo de los átomos
c) síntesis: como se fabrican los materiales a partir de sustancias químicas
d) procesamiento como setransforman materiales en componentes útiles.
e) microestructura la microestructura es la estructura a una escala de .1 a 100 nanometros.



1-3 Explique la diferencia entre los términos ciencia de materiales e ingeniería de los materiales.

Sección 1-2 Clasificación de los materiales

Sección 1-3 Clasificación funcional de los materiales

Sección 1-4 Clasificación de los materiales con base ensu estructura


Sección 1-5 Efectos ambientales y diversos

1-4 Para cada una de las siguientes clases de materiales de dos ejemplos específicos que sean parte regular de su vida:
a) metales
Un ejemplo sería en las vigas de los edificios son una aleación con acero lo cual mantiene muy estable la estructura y debido a las propiedades de ese material difícilmente se destruye.
Otro ejemplosería aluminio en algunas cocinas evita el daño a la corrosión, es resistente y ligero.
b) cerámicas
Se encuentran principalmente en un juego de té, o en las macetas.
c) polímeros
Se encuentran en las botellas de plástico, o en las bolsas.
d) semiconductores
Se encuentran en los cables de la luz, así como en los microprocesadores y la mayoría de la tecnología.
Especifique el objetos en el que seencuentra cada material y explique porque el material se utiliza en cada aplicación especifica.

1-5 Describa la propiedad de aporte de los materiales siguientes y por qué lo es:

a) losetas de sílice para transbordadores espaciales
b) acero para vigas I en los rascacielos;
c) aleación cobalto-cromo.molibdeno
d) policarbonato para lentes de anteojos
e) bronce para las esculturas

1-6Describa la propiedad de aporte de los materiales siguientes y por qué lo es:

Describa la propiedad de aporte de los materiales siguientes y por qué lo es:
a) aluminio para fuselajes de aviones; para aumentar sus propiedades mecánicas y reducir su densidad.
b) poliuterano para alineadores de dientes (aparatos de ortodoncia invisibles);
Rango de temperatura de trabajo -40ºC +90ºC.
Alta resistenciamecánica.
Alto poder amortiguador.
Buena resistencia a los hidrocarburos
Se puede fabricar en distintas durezas y colores

c) acero para cojinetes de bolas en un cubo de rueda de una bicicleta;
Maquinabilidad, tenacidad, resistencia al desgaste y dureza.
d) tereftalato de polietileno para botellas de agua, y
e) vidrio para botellas de vino.
resistencia y rigidez elevadas, elevadaresistencia a la fluencia, elevada dureza de la superficie
muy apropiado para ser pulido
elevada estabilidad dimensional
buenas propiedades de fricción por deslizamiento y resistencia a la abrasión
buen comportamiento como aislante eléctrico
elevada resistencia a sustancias químicas
muy apropiado para ser barnizado


1-7 Escriba un párrafo acerca de porque el silicio monoscristalino es en laactualidad el material de elección para aplicaciones microelectrónicas. Escriba un segundo párrafo acerca de las alternativas potenciales para el silicio monocristalino para aplicaciones de celas solares. Provea una lista de las referencias o sitios web que utilice. debe utilizar al menos tres referencias.
Debido al acomodo de los átomos en este material, hace que se convierta en un excelentesemiconductor un elemento esencial para las aplicaciones microelectrónica ya que si fuera un aislante no transmite electricidad, y si fuera un conductor que el microprocesador, ademas de que es un material muy económico y fácil de encontrar en la tierra.

1-8 El acero con frecuencia se recubre con una capa delgada de zinc si se va a utilizar el exterior. ¿Qué característica piensa que provee el...