Tema 1. Materias primas para la producción de materiales cerámicos y vítreos Materias primas naturales: ubicación y extracción. Materias primas artificiales: síntesis de polvos. Propiedades másicas, superficiales y mecánicas de materias primas: granulometría, superficie específica, dispersabilidad, permeabilidad, plasticidad, sales solubles y elementos volátiles, vitrificación, dureza,  resistencia mecánica, porosidad, textura, coloración, costos, etc. Módulo de elasticidad y tensión de fractura. Propiedades térmicas: cambios dimensionales, calor específico, conductividad, emisividad, difusividad, etc).  Propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas. Especificaciones de control. Influencia en el proceso de fabricación y en las propiedades del producto. Glosario de términos específicos para materiales cerámicos y vítreos.

Tema 2: Termodinámica y síntesis cerámica Termodinámica de las reacciones a elevada temperatura. Actividad y potencial químico en sólidos cerámicos. Energía interfacial. Diagramas de fases en equilibrio. El sistema triaxial clásico. Otros sistemas. Transporte de masa en sólidos. Papel de los defectos en la red. Fenómenos de migración en bordes de grano e interfases. Reacciones sólido-sólido, sólido- líquido y sólido-gas. Cinética. Nucleación. Avance de la interfase de reacción. Factores que influyen en las reacciones químicas de materiales cerámicos y vítreos. Relación entre composición, estructura, síntesis y procesamiento.

Tema 3: Diseño y preparación de pastas y de productos no conformados. Propiedades de polvos, pastas y suspensiones cerámicas. Morfología de las partículas. Reología de barbotinas y pastas. Compactabilidad. Homogeneización. Preparación de mezclas cerámicas por vía seca y por vía húmeda. Operaciones y procesos en la preparación de mezclas: trituración y molienda, mezclado, sedimentación, filtración, lavado, separación, secado. Acondicionamiento de mezclas cerámicas para su conformación: atomizado, granulado y filtro-prensado. Homogeneización. Mezcla con agua. Defloculación. Aditivos de procesamiento: dispersantes. aglomerantes, plastificantes, lubricantes. Otros aditivos. Productos cerámicos no conformados o semielaborados (PCNC): fritas, esmaltes y pigmentos. Ligantes hidráulicos: yeso, cementos, concretos.

Tema 4: Procesos de conformado Conformado de mezclas cerámicas en estado seco o semiseco. Prensado axial. Mecanismos de compactación. Defectos de prensado. Prensado isostático. Variables de procesos. Moldes. Conformado de mezclas cerámicas en estado plástico. Barbotina. Moldeado con y sin presión. Extrusión o trefilado. Mecánica de la extrusión. Moldeo por inyección. Formulación de la mezcla. Extracción de orgánicos. Conformado de mezclas cerámicas en suspensión. Procesos de filtración. Teoría de filtración. Colada en molde poroso. Colada con presión. Otros procesos de conformado a partir de suspensiones. Colada por electroforesis. Colada por microondas. Colada en cinta. Moldeo por inyección a baja presión. Prevención de defectos del conformado. Equipos industriales.

Tema 5: Procesos de baja, media y alta temperatura. Teoría del secado. Tipos de secaderos. Eliminación de aditivos. Tratamientos de presinterización y bizcochado. Reacciones en estado sólido. Calcinación. Densificación y transformaciones. Sinterización y prensado de polvos. Modelos cinéticos. Estadios del proceso de sinterización. Factores que afectan la sinterabilidad. Características del polvo de partida. Crecimiento de grano y eliminación de poros. Aditivos y atmósfera de sinterización. Sinterización en presencia de una fase líquida. Requerimientos y control de la formación de líquido en el proceso de sinterización. Reordenamiento de partículas en el compactado. Procesos de solución-precipitación. Procesamiento a alta temperatura. Comportamiento piroplástico de materiales cerámicos. Diseño de ciclos de cocción. Variación de las propiedades mecánicas con la temperatura. Fluencia. Tratamientos térmicos. Recocido y templado de vidrio. Resistencia al choque térmico. Procesos de fusión y conformado en vidrios. Defectos del material cocido. Hornos intermitentes y continuos. Clasificación, materiales de construcción, fundamentos constructivos, combustibles, instalaciones auxiliares y sistemas de regulación y control. Medidas de ahorro energético.

Tema 6: Recubrimientos y acabados Compatibilidad pasta-barniz. Esmaltado. Vitrificado. Mecanizado. Desbastado. Corte y troquelado. Laminación, apilamiento, impresión y estampado en materiales cerámicos y vítreos. Engobe. Vidrio hueco. Vidrio plano. Fibra de vidrio continua y aislante. Procesos de polimerización. Procesos sol-gel. Pulverización. Inmersión. Métodos de deposición en fase vapor (CVD, PVD, etc). Deposición electroforética.

Tema 7: Materiales cerámicos estructurados y compuestos. Materiales cerámicos estructurados oxídicos (Al2O3, Mullita, ZrO2). Estructura y fases cristalinas. Procesamiento de materiales. Aditivos y control de la microestructura. Materiales con base de óxido de zirconio (estabilizados, policristalinos, con fase dispersa). Materiales cerámicos estructurados no oxídicos (SiC, Si3N4 y Sialon). Estructura. Métodos de obtención. Estabilidad. Sinterización y aditivos. Microestructura. Reforzamiento. Propiedades térmicas, mecánicas y tribológicas. Materiales cerámicos compuestos reforzados por fibras y plaquetas. Nanocerámicos.

Tema 8: Materiales laminados y recubrimientos Diseño de laminados y recubrimientos. Mecanismos de reforzamiento: deflexión y bifurcación de grieta. Tensiones residuales. Tensión umbral de fractura. Comportamiento termomecánico de recubrimientos. Procesos de unión cerámica/cerámica y metal/cerámica. Difusión en estado sólido. Ángulo de mojado. Reacciones interfaciales. Resistencia mecánica de las uniones. Inmiscibilidad y desvitrificación de fases vítreas. Métodos de opacificación de vidrios y esmaltes.

Tema 9: Aplicaciones de materiales cerámicos Aplicaciones tradicionales. Productos de arcilla. Baldosas. Porcelana. Mayólicas. Lozas para vajillas y sanitarios. Material de laboratorio. Cerámicos para revestimientos. Aislantes eléctricos. Refractarios. Ladrillos. Abrasivos. Cementos. Cerámicos vítreos. Vidrios comunes y especiales. Fibras cerámicas. Análisis de diagramas de proceso. Equipos industriales. Disposición en planta de máquinas, equipos e instalaciones de fabricación. Aplicaciones avanzadas: electrocerámicas, cerámicas estructurales, biocerámicas. Aisladores y barreras térmicas. Sustratos para circuitos integrados. Superconductores cerámicos. Otras aplicaciones en industrias eléctricas y electrónicas. Herramientas de corte. Componentes cerámicos en motores, turbinas e intercambiadores de calor y quemadores. Filtros y membranas cerámicas. Rodamientos. Componentes de extrusión y trefilado. Ventanas de microondas. Materiales vitrocerámicos. Componentes para sistemas de bombeo y pulverización. Aplicaciones de cerámicos en optoelectrónica, odontología, medicina y procesos nucleares.

Tema 10: Técnicas de caracterización Toma de muestras y preparación. Caracterización analítica, textural, granulométrica, superficial y microestructural de los materiales. Análisis químico de sistemas SiO2-Al2O3, SiO2-ZrO2 y SiC. Comportamiento térmico. Criterios de selección de técnicas de caracterización. Controles de recepción de materiales. Planificación y seguimiento de las actividades de Gestión de la Calidad de materias primas y productos en el laboratorio.

Tema 11: Simulación y diseño de materiales cerámicos y vítreos Aditividad de las propiedades de mezclas cerámicas. Programación lineal aplicada al diseño de mezclas. Metodología para la formulación y optimización de composiciones de mezclas cerámicas, fritas y esmaltes. Simulación aplicada al control de procesos cerámicos. Simulación de procesos. Aplicación de fractales al estudio de materiales cerámicos. Herramientas matemáticas y computacionales para el diseño de materiales cerámicos.

Tema 12: Calidad e innovación en la industria cerámica. Tratamiento de problemas de calidad y aplicación de herramientas básicas en planta. Matrices de prioridades. Planificación de procesos de desarrollo de productos: etapas, medios necesarios, documentación técnica y seguimiento. Elaboración de proyectos de fabricación de productos de vidrio y cerámica. Información de producto. Información de proceso. Representación gráfica de componentes y medios auxiliares de fabricación. La innovación en la industria cerámica. Oportunidades de negocios en cerámica industrial. Patentes de invención.

Tema 13. Normas, seguridad e higiene. Normalización de materiales cerámicos. Normas nacionales e internacionales. Normativa medioambiental Normas de fabricación de cerámica químicamente segura para el usuario. Seguridad e higiene en el trabajo. Manipulación y transporte de materiales cerámicos y vítreos. Control de residuos, efluentes y emisiones de la industria cerámica y vítrea. Factores de riesgo. Silicosis. Saturnismo. Prevención de incidentes, accidentes y enfermedades laborales relacionadas con la industria cerámica y vítrea.