Estructura y propiedades de los materiales

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Instrucciones: Da lectura a la Sesión 7 en el subtema “Materiales compuestos” y contesta lo que se te pide a continuación:

1. De las siguientes aplicaciones para materiales compuestos, determine la nomenclatura apropiada para las siguientes aplicaciones:

Las opciones son las siguientes:

1) Aluminio-boro

2) Polímero-grafito

3) Poliéster-kevlar

4) Ag-Cdo

5) Be-BeO

6) Pt-Th[pic 2]

7) Co-Th[pic 3]

Se ha mencionado que un material compuesto está constituido por dos o más materiales que al combinarse forman una estructura mucho más resistente que cualquiera de sus componentes de forma aislada, por lo que básicamente, un material compuesto está formado por dos componentes básicos: una matriz y un refuerzo.

1. Define los siguientes conceptos:

Matriz: sirve como aglutinador, tiene carácter continuo a través del material y es la encargada de transferirle las propiedades físicas y mecánicas. Protege al material compuesto de la cohesión y transfiere esfuerzo al refuerzo.

Refuerzo: es el elemento que mejora las características mecánicas del compuesto, como es la resistencia, rigidez, disminución del peso, entre otros, corresponde a la fase dispersa del compuesto. La geometría de sus componentes es fundamental al momento de definir las propiedades mecánicas del material.

Compuestos reforzados con fibras: estos materiales consiguen una mejor resistencia a la fatiga, mayor rigidez y una mejor relación resistencia-peso al incorporar fibras resistentes y rígidas, aunque frágiles en una matriz blanda y dúctil.

El material de la matriz transfiere la fuerza a las fibras, las cuales soportan la mayor parte de la fuerza aplicada. La resistencia del compuesto puede resultar alta a temperatura ambiente y temperaturas elevadas.

Compuestos reforzados por dispersión:  entran a la categoría de compuestos reforzados con partículas. Pertenecen a un grupo especial de materiales endurecidos que contienen partículas de 10 a 250Nm de diámetro.  Por lo general se presentan como óxidos metálicos.

Instrucciones: Da lectura a la Sesión 8 en el subtema “Materiales semiconductores” y contesta lo que se te pide a continuación:

Los materiales semiconductores se encuentran constituidos principalmente por silicio, germanio y otra variedad de elementos, como el galio y el estaño, así como por elementos dopantes, como el boro, el fósforo y el carbono. Aunque estos materiales son muy frágiles, son empleados esenciales para aplicaciones electrónicas de computadoras y de comunicaciones. Su conductividad eléctrica puede controlarse para usarse en dispositivos electrónicos, como transistores, diodos y circuitos integrados. Hoy en día la información se transmite por luz a través de sistemas de fibras ópticas y estos dispositivos son los encargados de convertir las señales eléctricas en luz y viceversa. Se puede decir que la semiconducción es una clasificación en la cual entran los materiales que no son ni buenos conductores eléctricos ni buenos aisladores eléctricos, su capacidad de conducción de electricidad es intermedia.

1. Los elementos semiconductores (silicio, germanio y estaño) corresponden a una especie de frontera entre los elementos metálicos y los no metálicos. Describe las características de cada uno.

Silicio: es un solido cristalino duro y quebradizo con un brillo metálico azul grisáceo.

Es un metaloide y semiconductor tetravalente.

Es relativamente poco reactivo

Su punto de fusión y ebullición de 1414 °c y 3265 °c

Germanio: Es un semimetal, de color blanco grisáceo lustroso, quebradizo, que conserva el brillo a temperaturas ordinarias. Presenta la misma estructura cristalina que el diamante y resiste a los ácidos y álcalis.

Forma gran número de compuestos órganos metálicos y es un importante material semiconductor utilizado en transistores y foto detectores. A diferencia de la mayoría de semiconductores, el germanio tiene una pequeña banda prohibida (band gap) por lo que responde de forma eficaz a la radiación infrarroja y puede usarse en amplificadores de baja intensidad.

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