Resumen
Los materiales sólidos existen en diversas formas y fases, especialmente en sistemas con múltiples especies químicas, donde el número de fases puede ser considerablemente grande. Las propiedades de los materiales dependen significativamente de la naturaleza, cantidad y forma de las fases presentes, las cuales pueden alterarse bajo diferentes condiciones. Por ello, es crucial comprender las condiciones bajo las cuales un sistema dado puede existir en sus diversas formas. En situaciones de no equilibrio, como cuando la temperatura, densidad y velocidad promedio no son constantes en el sistema, es necesario considerar el transporte de energía, masa y momento para lograr un equilibrio. A lo largo de los años, se ha acumulado una vasta cantidad de información sobre numerosos sistemas, que se suele registrar en diagramas de fase, constitución o equilibrio, representando el número y composición de fases en función de la temperatura, presión y composición. Este curso está diseñado para proporcionar una comprensión profunda de estas situaciones y esclarecer muchos aspectos relacionados con los materiales cerámicos.
Profesor: Oscar Jaime Restrepo Baena
Fecha de inicio: Por definir
Valor: $2.773.333 cop
Modalidad: Presencial
Horario: A convenir
Servidor Moodle: Medellín-Unvirtual
Créditos: Por definir
Dirigido a
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Dirigido a
ᐯ- Ingenieros con interés en el área de materiales
Objetivos
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Objetivos
ᐯ- Describir el significado físico de los diferentes términos en las ecuaciones de CFD.
- Aprender a utilizar de forma eficiente un paquete CFD comercial (o de fuente abierta)
- Cuantificar y analizar el error que se obtiene en las simulaciones CFD.
- Comparar distintos algoritmos para solución de CFD propuestos en la literatura-
Perfil del docente
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Perfil del docente
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Ingeniero de Minas y Metalurgia, MSc., Ph.D.
SME/TMS/SOMP/ACM/AIST/Riprexs/SAI/SCM/Avanciencia
Profesor Titular
Departamento de Materiales y Minerales
Facultad de Minas
Oscar Jaime Restrepo Baena obtuvo el grado de Ingeniero de Minas y Metalurgia en la
Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín.
Realizó la Maestría en Evaluación de Impactos Ambientales y el Doctorado en
Metalurgia y Materiales en la Universidad de Oviedo, España. Realizó estancia Post-
Doctoral en
el laboratorio de I+D de la Empresa Nubiola en Barcelona, España, donde además se
desempeñó como director de Investigación y Desarrollo.
Se encuentra vinculado como docente en el Departamento de Materiales y Minerales de
la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia y es el director del
Observatorio Ignea, así mismo es miembro del el Instituto de Minerales - CIMEX,
donde participa en proyectos de investigación y se encarga del área de Metalurgia
Extractiva: procesos físico químicos asociados a la industria metalúrgica y
coordinador del
grupo de Sostenibilidad en industrias Extractivas.
Hace parte del Grupo del Cemento
y
Materiales de Construcción, clasificado A1 por Colciencias.
Es autor de numerosos artículos científicos y académicos en el área de metalurgia
extractiva, sostenibilidad en minería y materiales cerámicos publicados en revistas
internacionales de alto impacto, así mismo ha sido director de proyectos de
investigación desarrollados con financiación nacional e internacional.
Ha dirigido tesis de doctorado, maestría y pregrado realizados en la Facultad de
Minas.
En el área administrativa ha sido Vice decano de Investigación y Extensión de
la
Facultad de Minas, director del Área Curricular de Materiales y Bioingeniería,
Miembro del
Consejo de la Facultad de Minas, Representante del Consejo Superior Universitario en
el Consejo
de la Facultad de Ciencias de Medellín y director de la Revista Dyna. Hace parte de
sociedades científicas tales como SME/TMS/SOMP/ACS/ACM/AIST/Riprexs/SAI/Avanciencia
y fue el
presidente de la Sociedad de Profesores de Minería SOMP en el período 2019-2021
Contenido de la asignatura
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Contenido de la asignatura
ᐯ1. Introducción
1.1. Aspectos fundamentales de los diagramas de fases. 1.2. Definiciones.
2. Fundamentos termodinámicos
2.1. Leyes de la termodinámica. 2.2. Criterios de equilibrio. 2.3. Equilibrio de sistemas de composición variable. 2.4. Termodinámica de soluciones.
3. La Regla de Fases
3.1. Regla de fases de Gibbs. 3.2. Derivación termodinámica.
4. Interpretación de los diagramas de fases
4.1. Aspectos fundamentales de solubilidad. 4.2. Sistemas invariantes.
5. Sistemas de un componente
5.1. Polimorfismo e Isomorfismo. 5.2. Punto triple. 5.3. Sistemas particulares.
6. Sistemas de dos componentes
6.1. Solubilidad total. 6.2. Solubilidad parcial. 6.3. Insolubilidad total.
7. Sistemas de tres componentes
7.1. Métodos de representación. 7.2. Grados de libertad. 7.3. Casos particulares.
8. Sistemas de más de tres componentes
8.1. Consideraciones generales. 8.2. Representación gráfica. 8.3. Sistemas complejos.
9. Diagramas de fases: Casos particulares
9.1. Compuestos, cerámicos, cementos, refractarios, vidrios, otros.
Metodología
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Metodología
ᐯ- 1. CASTELLAN, G., Fisicoquímica. Fondo Educativo Interamericano, México, 1976
- 2. FERMI, Enrico., Thermodynamics. Dover Publications. INC. New York, 1936
- 3. FINDLAY, Alexander. Phase rule and its applications. Dover publications, Inc, 1951
- 4. FLINN, Richard, TROJAN, Paul. Engineering Materials and their applications. 2ª ed Houghton Mifflin Company. Boston, 1981
- 5. GASKELL, D., Introduction to metallurgical Thermodynamics. Mc Graw Hill, Washington D.C, 1973
- 6. GORDON, Paul. Principles of phase diagrams in materials systems. McGraw Hill. New York, 1968
- 7. KERSON Huang. Statistical Mechanics. 2da ed John Willey and Sons. New York, 1987
- 8. LANDON, Palatnik. Phase equilibria in multicomponent systems. Holt Rimehart and Wiston Inc. New York, 1964
- 9. LEVIN, E. y otros. Phase diagrams for ceramists Vols. I-II The American Ceramic Society Inc. Columbus, Ohio, 1956-1959
- 10. MARSH, J. S., Principles of phase diagrams. Mc Graw Hill, New York, 1935
- 11. PAVLOV, P. V., Física del estado sólido. Editorial MIR, Madrid, 1992
- 12. PERO SANZ, José A., Ciencia e Ingeniería de Materiales. Metalurgia física: estructura y propiedades. Dossat. Madrid, 1993
- 13. PRINCE, A., Alloy Phase Equilibria. Elsevier, Amsterdam, 1966
- 14. RHINES, Frederick. Phase diagrams in metallurgy. Their development and application. Mc Graw Hill, New York, 1956
- 15. VALENCIA, Asdrúbal. Metalurgia física. Universidad de Antioquia, 1987
- 16. VERDEJA, L. F., Siderurgia. Universidad de Oviedo, Oviedo, 1993
- 17. WETMORE, F.E.W. and D.J. LE ROY., Principles of phase equilibria. McGraw Hill. New York, 1951
Clase magistrales con aplicaciones prácticas para diferentes tipos de materiales y minerales.
Evaluación
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Evaluación
ᐯPor definir.