Clasificacion De Los Materiales

1.- Clasificación de los materiales

Como todas las cosas tienen un orden y una clasificación, así también los materiales que constituyen lo que nos rodea, se clasifican de una manera sencilla, los cuales a su vez se combinan para formar otros nuevos materiales o elementos que nos favorecen al formar productos que hacen más sencilla nuestra vida. Por otro lado conocemos la inteligencia del hombre el cual trata de mejorar lo que ya existe en la naturaleza, creando productos más resistentes a los ya existentes. En esta primera parte conocerás cómo se clasifican los materiales, en dónde se utilizan y algunas de sus propiedades. Esta primera parte está enfocada en los procesos industriales, en donde se involucran algunos de los materiales, lo cual te servirá para conocer procesos industriales y para qué se utilizan. Aprenderás acerca de los materiales puros, de los cerámicos, de los ferrosos y de los no ferrosos, también acerca de los materiales orgánicos y de los inorgánicos.

Otra clasificación que se hace de los materiales de la ingeniería es en tres grupos principales: materiales metálicos, poliméricos, y cerámicos

.Materiales metálico; Estos materiales son sustancias inorgánicas que están compuestas de uno o más elementos metálicos, pudiendo contener también algunos elementos no metálicos, ejemplo de elementos metálicos son hierro, cobre, aluminio, níquel y titanio mientras que como elementos no metálicos podríamos mencionar al carbono.

Materiales cerámicos. Los materiales de cerámica, como los ladrillos, la vidriola loza, los aislantes y los abrasivos, tienen escasas conductividad tanto eléctrica como térmica y aunque pueden tener buena resistencia y dureza son deficientes en ductilidad, confortabilidad y resistencia al impacto.

Materiales poliméricos. En estos se incluyen el caucho (el hule), los plásticos muchos tipos de adhesivos. Se producen creando grandes estructuras moleculares a partir de moléculas orgánicas obtenidas del petróleo o productos agrícolas. Metal: cobre. Polímero. Metal: aluminio Cerámico: vidrio. Figura 2. Materiales más comunes utilizados en la vida cotidiana.

Clasificación de los materiales según sus propiedades

A lo largo de esta unidad estudiaremos en detalle las propiedades de los materiales. Según estas propiedades, podemos clasificar los materiales más usuales en los siguientes grupos: maderas, metales, plásticos, materiales pétreos, cerámicas y vidrios o materiales textiles.

MATERIAL APLICACIONES PROPIEDADES EJEMPLOS OBTENCIÓN

Madera Muebles. Estructuras. Embarcaciones. No conduce el calor ni la electricidad. Fácil de trabajar. Pino. Roble. Haya. A partir de árboles.

Metal Clips. Cuchillas. Cubiertos. Estructuras. Buen conductor del calor y la electricidad. Dúctil y maleable. Acero. Cobre. Estaño. Aluminio. A partir de determinados minerales.

Plástico Bolígrafos. Carcasas de electrodomésticos. Envases. Ligero. Mal conductor del calor y la electricidad. PVC. PET. Porexpán (corcho blanco). Metacrilato. Mediante procesos químicos, a partir del petróleo.

Pétreos Encimeras. Fachadas y suelo de edificios. Pesados y resistentes. Difíciles de trabajar. Buenos aislantes del calor y la electricidad. Mármol. Granito. Se obtienen de las rocas, en canteras.

Cerámica y vidrio Vajillas. Ladrillos, tejas. Ventanas, puertas. Cristales. Duro. Frágil. Transparente (solo vidrio). Loza. Porcelana. Vidrio. Cerámica: a partir de arcillas y arenas por moldeado y cocción. Vidrio: se obtiene mezclando y tratando arena, caliza y sosa.

Textiles Ropa. Toldos. Flexibles y resistentes. Fáciles de trabajar. Algodón. Lana. Nailon. Se hilan y tejen fibras de origen vegetal, animal o sintético.

1.1.- Generalidades

Los materiales son las sustancias que componen cualquier cosa o producto. Desde el comienzo de la civilización, los materiales junto con la energía han sido utilizados por el hombre para mejorar su nivel de vida. Como los productos están fabricados a base de materiales, estos se encuentran en cualquier parte alrededor nuestro. Los más comúnmente encontrados son madera, hormigón, ladrillo, acero, plástico, vidrio, caucho, aluminio, cobre y papel. Existen muchos más tipos de materiales y uno solo tiene que mirar a su alrededor para descuenta de ello. La manera más general de clasificación de los materiales es la siguiente: FERROSOS METÁLICOS NO FERROSOS MATERIALES ORGÁNICOS NO METÁLICOS INORGÁNICOS.

MATERIALES METÁLICOS:

Metales Ferrosos: Los metales ferrosos como su nombre lo indica su principal componente es el fierro, sus principales características son su gran resistencia la tensión y dureza. Las principales aleaciones se logran con el estaño, plata, platino, manganeso, vanadio y titanio. Los principales productos representantes de los materiales metálicos son: Fundición de hierro gris• Hierro maleable• Aceros• Fundición de hierro blancos temperatura de fusión va desde los 1360ºC hasta los 1425ªC y uno de sus principales problemas es la corrosión.

Metales no Ferrosos: Por lo regular tienen menor resistencia a la tensión y dureza que los metales ferrosos, sin embargo su resistencia a la corrosión es superior. Su costo es alto en comparación a los materiales ferrosos pero con el aumento de su demanda y las nuevas técnicas de extracción y refinamiento sean logrados abatir considerablemente los costos, con lo que su competitividad ha crecido notablemente en los últimos años. Los principales metales no ferrosos utilizados en la manufactura son: • Aluminio• Cobre• Magnesio• Níquel• Plomo• Titanio• Siclos metales no ferrosos son utilizados en la manufactura como; elementos complementarios de los metales ferrosos, también son muy útiles como materiales puros o aleados los que por sus propiedades físicas y de ingeniería cubren determinadas exigencias o condiciones de trabajo, por ejemplo el bronce (cobre, plomo, estaño) y el latón (cobre zinc).

MATERIALES NO METÁLICOS

Materiales orgánicos: Son así considerados cuando contienen células de vegetales o animales. Estos materiales pueden usualmente disolverse en líquidos orgánicos como el alcohol o los tretracloruros, no se disuelven en el agua y no soportan altas temperaturas. Algunos de los representantes de este grupo son: • Plásticos• Productos del petróleo• Madera• Papel• Hule•

Materiales inorgánicos: Son todos aquellos que no proceden de células animales o vegetales, o relacionados con el carbón. Por lo regular se pueden disolver en el agua y en general resisten el calor mejor que las sustancias orgánicas. Algunos de los materiales inorgánicos más utilizados en la manufactura son: • Los minerales• El cemento• La cerámica• El vidrio• Fundición de hierro gris• Hierro maleable• Aceros• Fundición de hierro blanco Su temperatura de fusión va desde los 1360ºC hasta los 1425ªC y uno de sus principales problemas es la corrosión.

El último factor importante de un material es el acomodo de estos elementos, es decir, su estructura, los materiales están caracterizados por tener una estructura, determinada y única, si este acomodo cambia, cambiarán las características del material y por lo tanto se hablará de este como una variación o como otro material distinto.

En ciencia e ingeniería de materiales, existe además otra distinción para los materiales, y es que deben tener un uso específico, si no es así, entonces se les denomina únicamente sustancia. Por ejemplo, el agua (H2O) en estado líquido es una sustancia, pero al enfriarse y convertirse en hielo, se puede usar como un material de construcción, por lo tanto, esta misma agua solidificada, al tener un uso práctico, se le considera un material.

En resumen, los materiales están formados por elementos, con una composición y estructura única y que además, pueden ser usados con algún fin específico.

Los materiales se clasifican de forma muy general en:

Metales: son a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.

Cerámicos: es un tipo de material inorgánico, no metálico, buen aislante y que además tiene la propiedad de tener una temperatura de fusión y resistencia muy elevada. Asimismo, su módulo de Young (pendiente hasta el límite elástico que se forma en un ensayo de tracción) también elevado, además presentan un modo de rotura frágil.

Polímeros: son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros. El almidón, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales, entre los más comunes de estos y entre los polímeros sintéticos encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita.

Materiales compuestos: son aquellos materiales que se forman por la unión de dos materiales para conseguir la combinación de propiedades que no es posible obtener en los materiales originales. Estos compuestos pueden seleccionarse para lograr combinaciones poco usuales de rigidez, resistencia, peso, rendimiento a alta temperatura, resistencia a la corrosión, dureza o conductividad

1.2.- Materiales puros

El primer intento de hacer una clasificación de los materiales encontrados en la naturaleza fue hecho por el químico el químico J. W. Döbenreiner en 1829. Él organizó un sistema de clasificación de elementos en el que éstos se

...