Prefacio

Capítulo 1. Materiales para ingeniería
1.1. El mundo de material
1.2. Ciencia e ingeniería de materiales
1.3. Tipos de materiales
Metales
Cerámicos y vidrios
Polímeros
Materiales compuestos
Semiconductores
1.4. De la estructura a las propiedades
1.5. Procesado de materiales
1.6. Selección de materiales
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PARTE I. FUNDAMENTOS

Capítulo 2. El enlace atómico
2.1. Estructura atómica
2.2. El enlace iónico
Número de coordinación
2.3. El enlace covalente
2.4. El enlace metálico
2.5. El enlace secundario o de Van der Waals
2.6. Materiales: Clasificación en función del tipo de enlace
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Problemas

Capítulo 3. Estructura cristalina: perfección
3.1. Siete sistemas y catorce redes
3.2. Estructuras metálicas
3.3. Estructuras cerámicas
3.4. Estructuras poliméricas
3.5. Estructuras semiconductoras
3.6. Posiciones, direcciones y planos de la red
3.7. Difracción de rayos X
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Capítulo 4. Defectos cristalinos y estructura no cristalina: imperfección
4.1. La solución sólida: imperfección química
4.2. Defectos puntuales: imperfecciones de dimensión cero
4.3. Defectos lineales o dislocaciones: imperfecciones unidimensionales
4.4. Defectos de superficie: imperfecciones bidimensionales
4.5. Sólidos no cristalinos: imperfecciones tridimensionales
4.6. Microscopía
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Capítulo 5. Difusión
5.1. Procesos térmicamente activados
5.2. Producción térmica de defectos puntuales
5.3. Defectos puntuales y difusión en estado sólido
5.4. Difusión en estado estacionario
5.5. Caminos alternativos para la difusión
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Capítulo 6. Propiedades mecánicas
6.1. Tensión frente a deformación
Metales
Cerámicos y vidrios
Polímeros
6.2. Deformación elástica
6.3. Deformación plástica
6.4. Dureza
6.5. Fluencia y relajación de esfuerzos
6.6. Deformación viscoelástica
Vidrios inorgánicos
Polímeros orgánicos
Elastómeros
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Capítulo 7. Propiedades térmicas
7.1. Capacidad calorífica
7.2. Dilatación térmica
7.3. Conductividad térmica
7.4. Choque térmico
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Capítulo 8. Análisis y prevención de fallos
8.1. Energía de impacto
8.2. Tenacidad de fractura
8.3. Fatiga
8.4. Ensayos no destructivos
Radiografías de rayos X
Ensayo de ultrasonidos
Otros ensayos no destructivos
8.5. Análisis y prevención de fallos
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Capítulo 9. Diagramas de fases: evolución del equilibrio microestructural
9.1. La regla de las fases
9.2. El diagrama de fases
Solubilidad total en estado sólido
Diagrama eutéctico con insolubilidad total en estado sólido
Diagrama eutéctico con solubilidad parcial en estado sólido
Diagrama eutectoide
Diagrama peritéctico
Diagramas binarios generales
9.3. La regla de la palanca
9.4. Evolución de la microestructura durante el enfriamiento lento
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Capítulo 10. Cinética: tratamiento térmico
10.1. El tiempo: la tercera dimensión
10.2. El diagrama TTT
Transformaciones con difusión
Transformaciones sin difusión (martensíticas)
Tratamientos térmicos del acero
10.3. Templabilidad
10.4. Endurecimiento por precipitación
10.5. Recocido
Acritud
Restauración
Recristalización
Crecimiento de grano
10.6. Cinética de las transformaciones de fase de los no metales
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PARTE II. LOS MATERIALES ESTRUCTURALES

Capítulo 11. Metales
11.1. Aleaciones férreas
Aceros al carbono y de baja aleación
Aceros de alta aleación
Fundiciones
Aleaciones férreas de solidificación rápida
11.2. Aleaciones no férreas
Cobre y aleaciones de cobre
Níquel y aleaciones base níquel
Aleaciones de cinc, plomo y estaño
Metales refractarios
Otros metales
11.3. Aleaciones ligeras
Aluminio y aleaciones de aluminio
Magnesio y aleaciones de magnesio
Titanio y aleaciones de titanio
Berilio
11.4. Materiales compuestos de matriz metálica
11.5. Procesado de materiales metálicos
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Capítulo 12. Cerámicos y vidrios
12.1. Cerámicos: materiales cristalinos
12.2. Vidrios: materiales no cristalinos
12.3. Vitrocerámicas
12.4. Procesado de los cerámicos y los vidrios
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Capítulo 13. Polímeros
13.1. Definición y clasificación
13.2. Síntesis de polímeros
13.3. Peso molecular
Medida, influencia en propiedades
13.4. Solubilidad y estabilidad química
13.5. Cristalinidad
Factores que influyen en la cristalinidad de un polímero
13.6. Comportamiento térmico
13.7. Comportamiento mecánico
13.8. La reticulación de termoestables y elastómeros
13.9. Plásticos comerciales
13.10. Adhesivos
Humectación
Espesamiento
Adherencia
Cohesión
Tratamiento de preparación superficial
13.11. Familia de adhesivos y criterios de selección
13.12. Procesado de polímeros
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Capítulo 14. Materiales compuestos
14.1. Materiales compuestos
Clasificación y selección
14.2. Función de la fibra en el material compuesto
14.3. Función de la matriz en el material compuesto
14.4. La anisotropía del material compuesto
14.5. Aplicaciones y limitaciones de los materiales compuestos
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PARTE III. MATERIALES ELECTRÓNICOS Y MAGNÉTICOS

Capítulo 15. Conducción eléctrica
15.1. Portadores de carga y conducción
15.2. Niveles y bandas de energía
15.3. Conductores
Termopares
Superconductores
15.4. Aislantes
Ferroeléctricos
Piezoeléctricos
15.5. Semiconductores
15.6. Materiales compuestos
15.7. Materiales: clasificación eléctrica
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Capítulo 16. Comportamiento óptico
16.1. Luz visible
16.2. Propiedades ópticas
Índice de refracción
Reflectividad
Transparencia, materiales translúcidos, opacidad
Color
Luminiscencia
Reflectividad y opacidad de metales
16.3. Sistemas y dispositivos ópticos
Láseres
Fibras ópticas
Pantallas de cristal líquido
Fotoconductores
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Capítulo 17. Semiconductores
17.1. Semiconductores elementales intrínsecos
17.2. Semiconductores elementales extrínsecos
Semiconductores tipo n
Semiconductores tipo p
17.3. Compuestos semiconductores
17.4. Semiconductores amorfos
17.5. Procesado de semiconductores
17.6. Dispositivos semiconductores
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Capítulo 18. Materiales magnéticos
18.1. Magnetismo
18.2. Ferromagnetismo
18.3. Ferrimagnetismo
18.4. Imanes metálicos
Imanes blandos
Imanes duros
Imanes superconductores
18.5. Imanes cerámicos
Imanes de baja conductividad
Imanes superconductores
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PARTE IV. MATERIALES EN DISEÑOS DE INGENIERÍA

Capítulo 19. Degradación ambiental
19.1. Oxidación: ataque atmosférico directo
19.2. Corrosión acuosa: ataque electroquímico
19.3. Corrosión galvánica de dos metales
19.4. Corrosión por reducción gaseosa
19.5. Efecto de la tensión mecánica en la corrosión
19.6. Métodos de prevención de la corrosión
19.7. Curvas de polarización
19.8. Degradación química de cerámicos y polímeros
19.9. Daño por radiación
19.10. Desgaste
19.11. Análisis superficial
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Capítulo 20. Selección de materiales
20.1. Propiedades de los materiales: parámetros de diseño en ingeniería
20.2. Selección de materiales estructurales: estudio de casos
Materiales para mástiles de windsurf
Sustitución de un metal por un polímero
Sustitución de un metal por un material compuesto
Estructura de panal de abeja
Materiales para la sustitución de una articulación de cadera
20.3. Selección de materiales electrónicos y magnéticos: estudio de casos
Metal amorfo para la distribución de energía eléctrica
Sustitución de un polímero termoestable por un termoplástico
Soldadura de aleación metálica para la tecnología "flip-chip"
Diodos luminosos
Polímeros como conductores eléctricos
20.4. Materiales y medio ambiente
Aspectos ambientales del diseño
Reciclado
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Problemas

Apéndice 1. Datos físicos y químicos de los elementos químicos
Apéndice 2. Radio atómico y radio iónico de los elementos químicos
Apéndice 3. Constantes y factores de conversión
Apéndice 4. Propiedades de los materiales estructurales
Apéndice 5. Propiedades electrónicas, ópticas y magnéticas de los materiales
Apéndice 6. Ensayos de caracterización de materiales

Glosario
Soluciones a los Problemas Prácticos (PP) y a los Problemas Numéricos Impares
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