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Rafael Carrera Espinoza es Doctor y Maestro en Ciencias en Ingeniería Mecánica por parte de la SEPI-ESIME Zacatenco del Instituto Politécnico Nacional. Licenciado en Ingeniería Electromecánica por el Instituto Tecnológico de Tehuacán.
Realizó una estancia posdoctoral desarrollando actividades de investigación en el área de Ingeniería de Superficies en el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México, algunas de las actividades desarrolladas en este periodo fueron: la caracterización físico-química y mecánica de recubrimientos duros, obtenidos mediante procesos de difusión de boro y nitrógeno (borurización y nitruración), respectivamente, así como la obtención de capas delgadas mediante el proceso de PVD (Physical Vapor Deposition) por arco catódico, esta última en colaboración con El Dr. Ricardo Diego Torres, Profesor-Investigador de la Pontificia Universidade Católica do Paraná, en Curutiba, Brazil.
Fue Profesor de Tiempo Completo en el Instituto Tecnológico Superior de Poza Rica en el cual impartió cátedras en el Departamento de Ciencias Básicas e Ingeniería Electromecánica, entre otras. Es miembro del S.N.I. nivel I con vigencia al 31 de diciembre del 2029, de la REDISYT (Red de Ingeniería de Superficies y Tribología), de la Sociedad Mexicana de Ciencia y Tecnología de Superficies y Materiales, así como, de la ASM International (American Society for Metals).
Se considera un profesor que disfruta la interacción con colegas y estudiantes, así como, el compartirles sus conocimientos.
Desde agosto 2016 es profesor de tiempo completo, a partir del 1 de julio de 2018 al 15 de julio de 2024 fungió como Director Académico del Departamento de Ingeniería Industrial y Mecánica, a partir del 16 de julio de 2024 a la fecha funge como Decano de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de las Américas Puebla.