Tema I 1 Evolución Y Consumo

CIENCIA DE LOS MATERIALES

TEMA I: Introducción
EVOLUCION ,EFICIENCIA , CONSUMO Y CICLO DE VIDA

1

CIENCIA DE LOS MATERIALES .
CONTENIDO TEMATICO
TEMA I-1: Breve Reseña, Los Materiales y el ambiente,
Consumos anuales y cíclo de vida.
El universo de los materiales. Clasificación

2

ESTRUCTURA- PROPIEDADES – PROCESAMIENTO- DESEMPEÑO

OBJETIVOS DEL TEMA I
C 1. Conocer, en forma general, el campode la
Ciencia de los Materiales de Ingeniería y describir
las tendencias en el uso de los mismos:

1.1. Explica el origen y las tendencias en el uso de
los materiales.

MATERIALES Y EDUCACION INTERDISCIPLINARIA

FISICA Y FISICA
DEL ESTADO
SOLIDO

INGENIERIA
QUIMICA Y
PROCESAMIENTO

CIENCIA DE LOS
MATERIALES

CRISTALOGRAFIA Y
MINERALOGIA

CIENCIA DE LA
VIDA Y DEL
AMBIENTE
Fuente : EUROMAT 2011MATERIALES Y EDUCACION INTERDISCIPLINARIA

INGENIERIA
MECANICA
ELECTRICA Y CIVIL

QUIMICA Y
BIOQUIMICA

CIENCIA DE LOS
MATERIALES

ARQUITECTURA Y
DISEÑO DE
PRODUCTOS

DISEÑO DE
INGENIERIA
Fuente :EUROMAT 2011

5

6

¿QUIEN NECESITA EL CONOCIMIENTO DE MATERIALES?

TOMADO DE EURMAT 2014

7

MOTIVOS PARA LA EDUCACION EN CIENCIA DE LOS
MATERIALES

1. Impartir los conocimientos básicos.
2. Comopensar y educarse a si mismos.
3. Promover la alfabetización científica y social.

4. Suministrar las herramientas intelectuales para la
innovación y la investigación creativa.

Fuente :EUROMAT 2011

8

¿Cómo se llegó hasta los desarrollos de hoy?

Inicialmente la Metalurgia fue empírica, basada en la tradición, y en parte emergió de
la Alquimia. Hoy la Metalurgia ha evolucionado en Ciencia de losMateriales e
Ingeniería y ha creado vínculos entre esta y las ciencias aplicadas. Antes era hacer y
esperar a ver que sucedía, hoy es la modelización y la predicción.

9

EVOLUCION DE LOS MATERIALES

Fuente :EUROMAT 2014

10

El desarrollo y avance de los pueblos ligado a la
habilidad de sus habitantes para producir y
transformar materiales de acuerdo a sus necesidades.

EDAD DE
PIEDRA

EDAD DEHIERRO

EDAD DE
BRONCE

ERA DEL
PLASTICO
2000-

11

Las primeras civilizaciones tuvieron acceso a un número
muy limitado de materiales…

PIEDRA

PLASTICOS

MADERA

MATERIALES
NATURALES

PIELES

ARCILLA
12

Descubriendo técnicas que permitían producir materiales
con propiedades superiores a sus similares naturales.

CERAMICOS

PRIMEROS
PLASTICOS
ARTIFICIALES

NUEVOS
MATERIALES

METALES

ALEACIONES13

Hace alrededor de 60 años que los científicos pudieron
entender las relaciones entre las estructuras de los materiales y
sus propiedades.
RESUMIENDO:

UNOS POCOS
MATERIALES
• PIEDRA
• ARCILLA

UNOS
POCOS
METALES
• HIERRO
• BRONCE

UNOS POCOS
PLASTICOS
• CUERNOS
DE
ANIMALES
• MADERAS

MUCHOS
MATERIALES:
160,000

14

SE CREE QUE HAY ALREDEDOR DE 160,000 MATERIALES
SUPER ALEACIONESNANOMATERIALES

SUPER
POLIMEROS
NUEVOS
MATERIALES

SEMICONDUCTORES

SUPER CERAMICOS
15

CONSUMO DE MATERIALES Y DESARROLLO
¿“SOSTENIBLE”?

16

CONSUMO DE MATERIALES Y DESARROLLO

FUENTE: Michael Ashby, Hugh Sherccliff and
David Cebon, MATERIALS…

Los
polímeros
vienen
después: están
hace los
50
ALos
la otros
derecha
dealtos
los hidrocarburos
más
son
el
asfalto
y
el
vidrio.
Las
columnas
de
esta
figuradescriben
la
En una
escala
mundial,
nosotros
años
su
consumo
era
poco;
hoy
en día
ellos
metales.
En
el de
consumo
metales
se
Los
materiales
mas
altolade
consumo
sonaño
La
última
columna
de
toda
gráfica
muestra
Cuando
se
mide
en
metros
cúbicos
por
variedad
de combinado
los
materiales
de
esta
clase,
Esto es importante
cuando
consideramos
el talla
consumimos
aproximadamente
unos
10 de
consumo
de
artículosde
destacan
el
acero
y
el
aluminio,
siendo
elmás
utilizado
en
la
industria
de
la
construcción,
el
el
consumo
actual
de
fibra
de
carbono.
madera
eclipsa
totalmente
al materiales
acero.
ElHace
0) de
forma
que
fuera
de
losla160.000
que
impacto
de
los
materiales
sobre
elcloruro
ambiente,
billones
(10¹
toneladas
de
de
polímeros
de
polietileno
(PE),
de
de
acero
10
mayor
que
el el
dees
acero
es
uno
de...