Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales

Instituto Tecnológico de Sonora

Departamento de Ingeniería eléctrica y electrónica

Tecnología y Propiedad de los Materiales

Examen competencia 0 Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales

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1. Las metas de un científico y de un ingeniero en materiales son: Mejorar los materiales existentes e inventar o descubrir fenómenos, materiales, dispositivos y aplicaciones nuevas. V (   ) F (   )
2. El objetivo de un científico y de un ingeniero en materiales es desarrollar materiales o dispositivos que tengan la máxima eficiencia para determinada aplicación. V (   ) F (   )
3. El ápice del tetraedro de la ciencia e ingeniería de los materiales es la relación desempeño costo del material y los tres vértices representan la composición, la microestructura y la síntesis y procesamiento. V (   ) F (   )
4. los materiales son los medios que hacen que ocurran cosas. V (   ) F (   )
5. La ciencia e ingeniería de los materiales es un campo interdisciplinario que se ocupa de inventar nuevos materiales y mejorar los ya conocidos, mediante el conocimiento de su microestructura, composición, síntesis y procesamiento. V (   ) F (   )
6. La composición de un material indica su constitución química; la estructura de un material significa una descripción del arreglo atómico. V (   ) F (   )
7. El término síntesis indica la manera de fabricar los materiales a partir de elementos naturales o hechos por el hombre. V (   ) F (   )
8.  El término procesamiento indica el modo en que se conforman los materiales en componentes útiles y para causar cambios en las propiedades de distintos materiales.       V (   ) F (   )
9. En la ciencia de materiales se subrayan las relaciones entre la síntesis y el procesamiento, la estructura y las propiedades de los materiales. V (   ) F (   )
10. En la ingeniería de materiales el enfoque es hacia cómo convertir o transformar los materiales en dispositivos o estructuras útiles. V (   ) F (   )
11. Al doblar un alambre de cobre en forma repetida se aumenta su resistencia eléctrica, se cambia su estructura y sus propiedades, pero no su composición. V (   ) F (   )
12. Describa la aplicación del tetraedro de la ciencia e ingeniería de los materiales a los superconductores cerámicos y a los polímeros semiconductores para microelectrónica.
13. Mencione los 5 grupos en que se clasifican los materiales.
14. Los metales y aleaciones tienen alta conductividad eléctrica y térmica, incluyen aceros, aluminio, magnesio, zinc, hierro colado, titanio, cobre y níquel.  V (   ) F (   )
15. Las aleaciones son mezcla de metales y tienen mejores propiedades que los metales que la componen. V (   ) F (   )
16. Los cerámicos, son cristalinos e inorgánicos, son los más naturales, se encuentra en la arena de las playas y en las rocas. V (   ) F (   )
17. Los cerámicos se usan en sustratos que albergan chips de computadora, sensores y actuadores, capacitores, comunicaciones inalámbricas, bujías de motores, inductores y aislantes eléctricos, recubrimientos de motores de turbina, pinturas, plásticos, neumáticos, losetas para transbordadores espaciales, soporte de catalizador, sensores de oxígeno en automóviles, ladrillos, vajillas, artículos sanitarios, refractarios y abrasivos.       V (   ) F (   )
18. El vidrio es un material amorfo por lo que no tiene un arreglo regular y periódico de sus átomos, se obtiene de la sílice fundida y se usan en las fibras ópticas, las casas, los automóviles, pantallas de computadora y de televisión. V (   ) F (   )
19. Los vitrocerámicos como el Zerodur, se obtienen al moldear el vidrio y formar cristales dentro de ellos con un proceso térmico especial y se usa en los sustratos de los espejos de telescopios. V (   ) F (   )
20. Los vidrios y los vitrocerámicos se procesan por fusión y colado. V (   ) F (   )
21. Los polímeros son orgánicos, se producen con un proceso llamado polimerización, tienen una resistividad eléctrica muy buena y proporcionan un buen aislamiento térmico. ejemplos son el caucho y adhesivos, se usan en chalecos antibalas, discos compactos (CD), cuerdas y pantallas de cristal líquido (LCD), ropa, tazas de café y dispositivos electrónicos. V (   ) F (   )
22. Los semiconductores son de silicio, germanio o arseniuro de galio, se usan en computadoras, en electrónica, en transistores, diodos y circuitos integrados. han activado la era de la información y su conductividad eléctrica se puede controlar. V (   ) F (   )
23. Los materiales compuestos combinan las propiedades de materiales distintos, ejemplos son el concreto, la madera terciada y los plásticos reforzados con fibra de vidrio o de carbono. Se usan en bicicletas, palos de golf, raquetas para tenis, vehículos aéreos, aeroespaciales y herramientas de corte. V (   ) F (   )
24. Los materiales de acuerdo a su función principal pueden ser aeroespaciales, biomédicos, electrónicos, tecnología energética, tecnología ambiental, magnéticos, fotónicos u ópticos, inteligentes y estructurales. V (   ) F (   )
25. Los materiales cristalinos tienen sus átomos ordenados en forma periódica. Pueden estar formados por un cristal o grano (monocristalino) o muchos granos (policristalino) separados por límites de grano o regiones entre granos. V (   ) F (   )
26. Los metales y las aleaciones que se hallan endurecido con tratamientos térmicos o técnicas de formado pueden perder repentinamente su resistencia al calentarlos, como en el colapso de las torres gemelas en world trade center, en el 2001. V (   ) F (   )
27. Las temperaturas muy bajas pueden hacer que un metal o un polímero falle por fragilidad, aun cuando las cargas aplicadas sean bajas, como la ruptura del casco del titanic y la fragilización de los sellos ”O” de hule en el accidente del Challenger en 1986. V (   ) F (   )
28. Los vehículos X-33 y Venturestar son reusables para transportar pasajeros al espacio usando motores cohete. V (   ) F (   )
29.  La corrosión es el deterioro que sufren los metales y los polímeros al reaccionar con el oxígeno u otros gases en especial a temperaturas elevadas. V (   ) F (   )
30. El ingeniero afronta el reto de seleccionar materiales o recubrimientos que eviten la corrosión y permitan el funcionamiento en ambientes extremos. V (   ) F (   )
31. La falla por fatiga de un material ocurre cuando el material se carga y descarga miles de veces (carga dinámica). V (   ) F (   )
32. El valor de la rapidez de deformación de un material indica que el material se estire mucho si se tensa con lentitud o de lo contrario se rompe. V (   ) F (   )
33. Los requerimientos de diseño de un material para determinada aplicación son: propiedades mecánicas y físicas necesarias, debe fabricarse en la forma deseada, solución debe ser económica, debe protejer al medio ambiente promoviendo su reciclado.V(   )F (  )
34.  Un ingeniero debe seleccionar los materiales para fabricar un componente y los principios de la ciencia e ingeniería de los materiales  le proporciona los conceptos fundamentales.    V (   ) F (   )
35. Defina ciencia e ingeniería de materiales.

1. Defina composición, estructura, síntesis, procesamiento y microestructura.

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

1. Señale un descubrimiento revolucionario. Señale un descubrimiento evolucionario.

1. A veces se fabrican indicadores de temperatura con una banda metálica enrollada, que se desenrolla determinada cantidad cuando aumenta la temperatura. ¿Cómo funciona, de qué clase de material se debería hacer el indicador y cuáles son las propiedades importantes que debe tener?

1. Le gustaría poner en órbita un microsatélite de 90 cm. El satélite tendrá equipos eléctricos delicados que mandarán y recibirán señales de radio desde y hacia la tierra. Diseñe la coraza externa (contenedor) dentro del que se colocará el equipo electrónico. ¿Qué propiedades se necesitarán y qué clase de materiales podrían tenerse en cuenta?.

1. Usted desea seleccionar un material para los contactos eléctricos de un dispositivo conmutador eléctrico que abre y cierra con frecuencia y con fuerza. ¿Qué propiedades debe poseer el material de los contactos? Qué clase de material recomendaría? Sería bueno usar Al2O3 ? explique por qué.

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