Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros – James F. Shackelford – 6ta Edición

Prefacio
Capítulo 1. Materiales para ingeniería.
1.1. El mundo de material
1.2. Ciencia e ingeniería de materiales.
1.3. Tipos de materiales
1.4. De la estructura a las propiedades
1.5. Procesado de materiales.
1.6. Selección de materiales

Parte I: FUNDAMENTOS

Capítulo 2. El enlace atómico.
2.1. Estructura atómica.
2.2. El enlace iónico.
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.

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.

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

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.

Capítulo 6. Propiedades mecánicas.

6.1. Tensión frente a deformación Metales.
6.2. Deformación elástica
6.3. Deformación plástica
6.4. Dureza
6.5. Fluencia y relajación de esfuerzos.
6.6. Deformación viscoelástica.

Capítulo 7. Propiedades térmicas.
7.1. Capacidad calorífica.
7.2. Dilatación térmica.
7.3. Conductividad térmica.
7.4. Choque térmico.

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.
8.5. Análisis y prevención de fallos.

Capítulo 9. Diagramas de fases: evolución del equilibrio microestructural.
9.1. La regla de las fases
9.2. El diagrama de fases.
9.3. La regla de la palanca
9.4. Evolución de la microestructura durante el enfriamiento lento.

Capítulo 10. Cinética: tratamiento térmico
10.1. El tiempo: la tercera dimensión
10.2. El diagrama TTT
10.3. Templabilidad
10.4. Endurecimiento por precipitación
10.5. Recocido
10.6. Cinética de las transformaciones de fase de los no metales.

Parte II: LOS MATERIALES ESTRUCTURALES

Capítulo 11. Metales
11.1. Aleaciones férreas.
11.2. Aleaciones no férreas.
11.3. Aleaciones ligeras
11.4. Materiales compuestos de matriz metálica
11.5. Procesado de materiales metálicos

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.

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.
13.6. Comportamiento térmico.
13.7. Comportamiento mecánico.
13.8. La reticulación de termoestables y elastómeros
13.9. Plásticos comerciales.
13.10. Adhesivos
13.11. Familia de adhesivos y criterios de selección
13.12. Procesado de polímeros

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.

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
15.4. Aislantes.
15.5. Semiconductores.
15.6. Materiales compuestos.
15.7. Materiales: clasificación eléctrica.

Capítulo 16. Comportamiento óptico.
16.1. Luz visible.
16.2. Propiedades ópticas
16.3. Sistemas y dispositivos ópticos

Capítulo 17. Semiconductores
17.1. Semiconductores elementales intrínsecos.
17.2. Semiconductores elementales extrínsecos
17.3. Compuestos semiconductores
17.4. Semiconductores amorfos
17.5. Procesado de semiconductores.
17.6. Dispositivos semiconductores

Capítulo 18. Materiales magnéticos.
18.1. Magnetismo.
18.2. Femomagnetismo.
18.3. Ferrimagnetismo
18.4. Imanes metálicos
18.5. Imanes cerámicos.

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

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.
20.3. Selección de materiales electrónicos y magnéticos: estudio de casos
20.4. Materiales y medio ambiente

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.
Indice.