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Doctorado en Ciencia y Tecnología, Mención Materiales

Acreditaciones

CONEAU (Min. Cultura y Educación) RESOLUCIÓN Nº 803/1999 – Categoría A
CONEAU (Min. Cultura y Educación) RESOLUCIÓN Nº 575/2012 – Categoría A

POSGRADO


Doctorado en Ciencia y Tecnología, Mención Materiales

En el Centro Atómico Constituyentes existe una larga tradición en la formación de Doctores en Ciencias y Doctores en Ingeniería.  Desde el inicio de sus actividades, la Comisión Nacional de Energía Atómica, como organismo eminentemente de investigación y desarrollo, tuvo entre sus objetivos la formación de recursos humanos en distintas áreas del conocimiento.

Un área en la que es particularmente importante la integración ciencia-tecnología es la del estudio de los materiales.

Las carreras de grado relacionadas con las distintas ramas de la ingeniería, de la física y de la química tienen un área de vacancia en la interdisciplinaria Ciencia de Materiales. Se propone en este doctorado iniciar a los jóvenes profesionales en actividades específicas, brindándoles una formación de posgrado en ese área no cubierta en la formación de grado.

Perfil del egresado

El egresado de este doctorado adquiere una sólida formación en la investigación y el desarrollo científico-tecnológico en el área de los materiales, lograda a través del trabajo teórico-experimental inherente a la realización de la tesis doctoral.  Obtiene además, autonomía e independencia de criterio para atender las necesidades regionales relativas a investigación, desarrollo y aplicación industrial.

Becas

Inscripción

Para ingresar a esta Carrera de Doctorado el postulante deberá presentar una solicitud de admisión y cumplir con los siguientes requisitos:

  • Acreditar el título de Ingeniero, Licenciado en Física o Licenciado en Química otorgado por cualquier Universidad del País o extranjera, o poseer un título universitario de grado de nivel equivalente a juicio del Instituto.
  • Presentar su CV y los programas de los estudios realizados.
  • Presentar los CV de los Directores de tesis propuestos.
  • Presentar el tema y el plan preliminar de su tesis de doctorado, refrendados por sus Directores.
  • Rendir y aprobar un examen de admisión que abarcará tanto temas específicos como básicos de la formación de grado.
  • Rendir y aprobar un examen escrito de traducción del inglés al castellano, de un artículo científico seleccionado al efecto.
  • Completar el siguiente formulario.

La solicitud de admisión podrá presentarse en cualquier época del año.

La admisión de los postulantes estará a cargo de las Autoridades del Doctorado quienes emitirán resolución fundada, previo análisis de las presentaciones.

Plan de Estudio

Características de la carrera

Tipo de plan: Semiestructurado

Modalidad de dictado: Presencial

Carácter de la Carrera: continuo

Duración de la carrera: CINCO (5) años

Ciclo Básico

Introducción a la Ciencia de Materiales
(36 horas de teoría – 36 horas de práctica)
Uniones atómicas - Estructura de los sólidos - Defectos cristalinos - Propiedades mecánicas -Recristalización - Diagramas de equilibrio - Transformaciones de Fase - Polímeros -Relación entre la microestructura y el comportamiento de los materiales.

Introducción a la Física del Sólido
(30 horas de teoría – 30 horas de práctica)
Estructuras cristalinas y enlace químico. Espacio recíproco. Difracción de Rayos X y ley de Bragg. Dinámica de redes: Aproximación de Born-Oppenheimer. Ondas acústicas en redes unidimensionales. Modos normales en ondas de sonido. Zonas de Brillouin, bordes de zona, bandas de energía prohibida. Propiedades Térmicas en cristales: Calor específico. Ley de Dulong y Petit. Energía térmica de un oscilador armónico. Modos normales de vibración y fonones. Modelo de Einstein y de Debye. Densidad de estados vibracional . Propiedades Electrónicas de los sólidos: Aproximación de Electrones libres. Gas de Fermi y energía de Fermi. Potencial periódico y Teorema de Bloch. Aproximación de Potencial débil. Modelo de ligadura fuerte. Estructuras de bandas. Aislantes, metales y semiconductores. Superficies de Fermi. Metales simples, nobles y de transición.

Termodinámica de los Materiales
(33 horas de teoría – 33 horas de práctica de problemas)
Principios termodinámicos - Funciones termodinámicas y relaciones entre ellas - Sistemas de un componente, propiedades - Sistemas de más de un componente, mezclas, propiedades - Equilibrios en sistemas heterogéneos - Diagramas de fases - Termoquímica.

Cristalografía y Difracción de Rayos X
(36 horas de teoría – 36 horas de práctica)
Representación geométrica del orden cristalino: Direcciones y planos (índices de Miller), Redes de Bravais, Proyección estereográfica - La estructura cristalina: Elementos de simetría, Grupos espaciales, Modelo de esferas rígidas, Compuestos iónicos y metálicos - Teoría cinemática de la difracción: Ley de Bragg, Red Recíproca, Factor de estructura, Intensidad difractada por un policristal, Esfera de Ewaldn - Producción de Rayos-X: Espectros continuo y discreto, Factor de absorción - Técnicas Experimentales: Características fundamentales del Difractómetro, Diagrama de difracción - Aplicaciones: Identificación de compuestos cristalinos, Medición de Tensiones Residuales, Análisis de la estructura cristalina, Medición cuantitativa de fases, Determinación de la textura cristalográfica de chapa.

Defectos en Cristales
(36 horas de teoría – 36 horas de práctica)
Elasticidad -Tensor de tensiones y deformaciones - Constantes elásticas - Energía de deformación elástica - Defectos puntuales en metales, compuestos iónicos e intermetálicos: producción, concentración en equilibrio, migración y detección - Deformación plástica - Esfuerzo de corte resuelto - Dislocaciones en cristales metálicos, iónicos, covalentes y en superaleaciones - Movimiento de dislocaciones - Propiedades elásticas, formación y multiplicación de dislocaciones - Apilamientos - Bordes de grano de bajo ángulo - Dislocaciones en redes reales - Fallas de apilamiento - Jogs e intersecciones de dislocaciones - Endurecimiento

Difusión
(30 horas de teoría – 30 horas de práctica)
Aproximación fenomenológica de la Difusión. Leyes de Fick - Distintos tipos de coeficientes de Difusión. Difusión Química o Interdifusión - Efecto Kirkendall - Teoría atómica de la Difusión - Mecanismos de Difusión - Factores de correlación - Dependencia del coeficiente de Difusión con la Temperatura y la Presión - Difusión por bordes de grano y de interfase - Efectos de Segregación - Defectos en óxidos: estructuras cristalinas comunes en óxidos metálicos simples - Estequiometría y no-estequiometría en óxidos - Ecuaciones de reacciones entre defectos - Difusión en óxidos - Sinterización.

Solidificación
(30 horas de teoría – 18 horas de práctica)
Nucleación y crecimiento cristalinos - Estabilidad y evolución morfológica de la interfase sólido/líquido - Crecimiento celular y dendrítico - Micro y macrosegregación - Solidificación de aleaciones polifásicas (eutécticos, peritécticos, monotécticos) - Macroestructura de lingotes y piezas fundidas - Solidificación rápida: estructuras cristalinas metaestables y vidrios metálicos - Procesamiento de aleaciones en estado semisólido (tixocasting, tixoforging y compocasting).

Transformaciones de Fase
(33 horas de teoría – 33 horas de práctica)
Introducción a la teoría de aleaciones - Transformaciones en el estado sólido controladas por difusión y sin difusión (martensíticas, masivas) - Análisis de diagramas de equilibrio estables y metaestables.

Microscopía Electrónica y Microanálisis
(42 horas de teoría – 30 horas de práctica)
Microscopio electrónico de transmisión - Teoría cinemática de difracción de electrones - Contraste de defectos cristalinos - Campo oscuro - Microscopio electrónico de barrido - Interpretación de imágenes - Microanálisis dispersivo en energía (EDAX) - Microsonda electrónica, análisis cualitativo y cuantitativo - Técnicas de cátodoluminiscencia y Kossel - Análisis de superficies mediante espectrometría de electrones. Microscopia de Fuerza Atómica. Aplicaciones.

Modelización de Propiedades y Procesos en Materiales
(18 horas de teoría – 18 horas de práctica)
Modelos matemáticos en materiales - Análisis dimensional - Método de Montecarlo - Métodos de Campo de Fases - Métodos numéricos de resolución de ecuaciones diferenciales ordinarias y de ecuaciones diferenciales parciales - Método de elementos finitos

Materiales Poliméricos y Compuestos
(30 horas de teoría – 30 horas de práctica)
Clasificación - Caracterización: peso molecular y distribución - Orden y morfología en el estado sólido - Compatibilidad - Transiciones - Degradación - Síntesis - Procesamiento - Reología - Propiedades mecánicas - Viscoeslasticidad lineal - Superposición tiempo/temperatura - Ensayos dinámicos - Clasificación - Fenómenos sinergéticos - Matrices poliméricas, metálicas y cerámicas - Refuerzos: fibras de vidrio, grafito y poliamídicas - Híbridos - Interfases - Diseño y manufactura - Propiedades elásticas - Teoría de laminados - Micromecánica de la fractura - Aspectos estadísticos de la falla de compuestos.

Propiedades Mecánicas
(36 horas de teoría – 36 horas de práctica)
Curvas de tensión/deformación - Propiedades elásticas - Anelasticidad y Viscoelasticidad - Deformación plástica - Mecanismos de deformación y endurecimiento de metales y aleaciones - Fractura - Impacto - Fatiga - Termofluencia (creep) - Comportamiento mecánico de cerámicos - Mecanismos de deformación en polímeros amorfos y semicristalinos - Elastómeros.

Ciclo de especialización

Trabajado Mecánico
(36 horas de teoría – 36 horas de práctica)
Nociones de mecánica del continuo - Criterios de fluencia - Métodos de solución de problemas de trabajado de metales - Influencia de la temperatura y de la velocidad de deformación en el comportamiento mecánico de los metales - Ensayos mecánicos - Tensiones residuales - Textura - Clasificación de procesos de trabajado mecánico - Laminación - Corte y conformado de chapas metálicas - Fricción y lubricación en el conformado de metales.

Mecánica de Fractura
(42 horas de teoría – 24 horas de práctica)
Conceptos básicos - Criterios para selección de Materiales - Fractografía - Parámetros Fractomecánicos y métodos de ensayo - Procedimientos generales para aplicar la tecnología de mecánica de fractura - Aplicación a: recipientes de presión de reactores y cañerías presurizadas - Análisis de Fallas - Estimación de vida residual - Fatiga de bajo número de ciclos.

Aceros
(39 horas de teoría – 39 horas de práctica)
Introducción, importancia de los aceros y razones de su amplio uso - Conceptos básicos de siderurgia - Propiedades del Fe - Diagrama Fe-C - Aceros: clasificación - Transformaciones de fases de la austenita, relación estructura vs propiedades. Curvas de transformaciones isotérmicas y de enfriamiento continuo de la austenita - Tratamientos térmicos de aceros al C y de baja aleación - Aceros microaleados - Aceros inoxidables.

Corrosión
(36 horas de teoría – 36 horas de práctica)
Corrosión química - Fundamentos electroquímicos - Pares galvánicos - Curvas de polarización - Pasivación - Diagramas de Pourbaix – Velocidad de corrosión: Técnicas de Resistencia de polarización, Tafel e Impedancia electroquímica - Picado, corrosión en rendijas, ataque intergranular, corrosión bajo tensión, dealeado, fatiga, corrosión microbiológica..

Daño por Radiación
(28 horas de teoría – 20 horas de práctica)
Interacción de la radiación con la materia - Daño por radiación en metales, polímeros y cerámicos - Nociones de daño biológico - Reactores nucleares: principios de funcionamiento, tipos de reactores y materiales constitutivos - Daño por radiación neutrónica en componentes de reactores nucleares: endurecimiento, fragilización, crecimiento, creep, etc. - Cinética de la recuperación del daño neutrónico.

Física y Metalurgia de la Soldadura
(24 horas de teoría – 24 horas de práctica)
Soldadura en fase sólida y por fusión - Clasificación y descripción de los procesos - Flujo térmico y transferencia metálica - Metalurgia física de la soldadura por fusión - Termodinámica de las reacciones gas-metal y escoria-metal - Transformaciones en fase sólida en el metal depositado y en la zona afectada térmicamente del material base - Influencia de los elementos de aleación y de las impurezas - Relación microestructura-propiedades mecánicas.

Ensayos No Destructivos en Control de Calidad
(32 horas de teoría – 28 horas de práctica)
Ensayos superficiales: visual, líquidos penetrantes, partículas magnéticas - Ensayos volumétricos: ultrasonido, radiografía industrial - Ensayos por métodos electromagnéticos y corrientes parásitas - Termografía - Emisión Acústica - Inspección.

Gestión de Envejecimiento en Plantas de Proceso
(18 horas de teoría – 18 horas de práctica)
Definiciones y abordaje multidisciplinario a la Gestión del Envejecimiento. Mecanismos de degradación relacionados con el envejecimiento en materiales metálicos, poliméricos y cerámicos. Importancia del conocimiento de los fenómenos subyacentes. Estandarización de mecanismos de degradación dentro de un programa de gestión de envejecimiento. Prácticas de Mantenimiento, Vigilancia e Inspecciones. Mantenimiento correctivo, preventivo y predictivo. Inspecciones en servicio. Programas de Vigilancia. Estrategias de manejo de Activos. Programas de Gestión del Envejecimiento específicos. Abordaje por tipo de componente, material o mecanismo de degradación. Programas de Gestión del Envejecimiento de componentes mecánicos, eléctricos, de instrumentación y control y estructuras civiles. Gestión de la obsolescencia. Obsolescencia tecnológica y conceptual.

Materias Humanísticas

Introducción Histórica a la Filosofía de la Ciencia
(45 horas de teoría)
El modelo antiguo: la idea de ciencia en Aristóteles. Su vigencia hasta la formación del modelo moderno. La Revolucion científica del siglo XVII. Descartes, Hume y Kant. El modelo moderno: la idea de ciencia en Galileo, Descartes, Newton y Kant. El modelo contemporáneo: la idea de ciencia en la física actual. Einstein, Heisenberg, de Broglie y Bachelard. La revolución en la biología del siglo XIX: Darwin y las consecuencias sociales, epistemológicas y culturales del evolucionismo.

Filosofía de la Ciencia
(36 horas de teoría)
La ciencia como problema filosófico. Las tradiciones positivista y kantiana en la filosofía de la ciencia. La concepción “heredada”. Críticas de Popper. Factores genéticos y concepciones no - enunciativas de la ciencia. Historia de la ciencia y nociones de ruptura y obstáculo (de Brunschvicg a Bachelard); la idea de las revoluciones científicas (Kuhn); la ciencia como fenómeno histórico (Lakatos, Feyerabend). Ciencia y filosofía. Demarcación externa y transformación interna de la ciencia. La ciencia en la fenomenología del siglo XX, con especial referencia al desarrollo del pensamiento de Husserl. Concepción estructural y epistemológica genética (Piaget). Ciencia y técnica como metafísica (Heidegger). Pensamiento complejo y ciencia no reductiva (Prygogine, Bohm, Morin). Rigor y límites en el conocimiento científico. Ciencia, filosofía e ideología.

 

Calendario Académico 2017

Ciclo Básico

Introducción a la Ciencia de Materiales
Febrero 13 - Marzo 02 (12 días hábiles)
Dr. Alfredo Hazarabedian (CNEA) - Dra. Alicia Sarce (CNEA)

Termodinámica de los Materiales
Marzo 03 - Marzo 17 (11 días hábiles)
Ing. Teresa Pérez (Tenaris - Siderca)

Introducción a la Física del Sólido
Marzo 20 – Abril 03 (10 días hábiles)
Dra. Valeria Ferrari (CONICET)

Cristalografía y Difracción de Rayos X
Abril 04 – Abril 21 (12 días hábiles)
Dra. Norma Mingolo (CNEA)

Defectos en Cristales
Abril 24 - Mayo 10 (12 días hábiles)
Dra. Ana M. Monti (CNEA)

Difusión
Mayo 11 - Mayo 23 (9 días hábiles)
Dr. Manuel Iribarren (CNEA) - Dr. Rodolfo Pérez (CNEA, CONICET)

Materiales Poliméricos y Compuestos
Mayo 24 - Junio 07 (10 días hábiles)
Dra. Patricia Eisenberg (INTI) - Dr. Juan C. Lucas (INTI)

Propiedades Mecánicas
Junio 08 – Junio 28 (12 días hábiles)
Dra. Élida B. Hermida (UNSAM, CONICET)

Microscopía Electrónica y Microanálisis
Junio 29 - Julio 14 (12 días hábiles)
Dra. Patricia Bozzano (CNEA) - Dr. Gustavo Vigna (CNEA)
Dr. Leticia Granja (CNEA-CONICET) - Dr. Miguel Ipohorski(CNEA)

VACACIONES del 17 al 21 de Julio

Solidificación
Julio 24 – Agosto 02 (8 días hábiles)
Dr. Eduardo Vicente (CNEA)

Transformaciones de Fase
Agosto 03 – Agosto 16 (10 días hábiles)
Dr. Sergio Aricó (CNEA) - Dr. Rúben González (CNEA)
Dra. Marta Granovsky (CNEA) - Dra. Delia Arias (UNSAM)

Modelización de Propiedades y Procesos en Materiales
Agosto 17 - Agosto 25 (6 días hábiles)
Ing.  Silvio Terliski (CNEA) - Dr. Rubén Weht (CNEA)

Ciclo de Especialización

Trabajado Mecánico
Agosto 28 – Septiembre 11 (11 días hábiles)
Dr. Hugo Ernst (UNSAM), Dr. José Villasante (TenarisSiderca)

Mecánica de Fractura
Septiembre 12 – Septiembre 26 (11 cías hábiles)
Ing. Francisco Iorio (CNEA)

Aceros
Septiembre 27 - Octubre 13 (12 días hábiles)
Ing. Guillermo Anteri (CNEA)

Corrosión
Octubre 16 - Octubre 30 (11 días hábiles)
Dr. Gustavo S. Duffó (CNEA-CONICET) - Dr. Ricardo M. Carranza (CNEA)

Daño por Radiación
Octubre 31 – Noviembre 09 (8 días hábiles)
Dra. Ana M. Fortis (CNEA)

Física y Metalurgia de la Soldadura
Noviembre 10 - Noviembre 21 (8 días hábiles)
Mag. Pedro Cabot (CNEA)

Ensayos No Destructivos en Control de Calidad
Noviembre 22 - Diciembre 06 (10 días hábiles)
Ing. José D. Scopelliti (CNEA)

Gestión de Envejecimiento en Plantas de Proceso
Diciembre 07 – Diciembre 15 (6 días hábiles)
Ing. Juan M. Ranalli (CNEA)

Materias Humanísticas

Introducción Histórica a la Filosofía de la Ciencia
1º cuatrimestre
Dr. Edgardo Albizu - Dr. Héctor Palma (UNSAM)

Filosofía de la Ciencia
2º Cuatrimestre
Dr. Edgardo Albizu - Dr. Héctor Palma (UNSAM)

Tesis

En construcción

Autoridades