Introduccion A La Ciencia E Ingenieria De Materiales

QUE ES LA CIENCIA E INGENIERIA DE MATERIALES?

La ciencia e ingeniería de materiales (CIM) es un campo interdisciplinario de la ciencia e ingeniería que estudia y manipula la composición y la estructura de los materiales a través de escalas de longitud para controlar las propiedades de los materiales a través de la síntesis y el procesamiento.

Composición: constitución química de un material

Estructura: Descripción del arreglo de los átomos

Síntesis: como se fabrican los materiales a partir de sustancias químicas de estado natural o hechas por el hombre.

Procesamiento: como se transforman los materiales en componentes útiles para causar cambios en las propiedades de diferentes materiales.

En la ciencia de materiales, el énfasis esta en las relaciones básicas entre la síntesis y el procesamiento, la estructura y las propiedades de los materiales. En la ingeniería de materiales, el enfoque esta en cómo invertir o transformar los materiales en dispositivos o estructuras útiles.

La estructura a escala microscópica se le conoce como microestructura

CLASIFICACION DE LOS MATERIALES

Cuando la deformación es elástica, el esfuerzo y la deformación están relacionados de manera lineal; a la pendiente del diagrama esfuerzo-deformación unitaria se le conoce como modulo elástico o de Young. Al nivel de esfuerzo necesario para iniciar la deformación plástica se le conoce como “limite elástico”.

- METALES Y ALEACIONES

En general, los metales tienen buenas conductividades eléctricas y térmicas. Los metales y las aleaciones tienen resistencias relativamente altas, rigidez alta, ductilidad o formabilidad y resistencia al impacto.

- CERAMICAS

Pueden definirse como materiales cristalinos inorgánicos. Las cerámicas son resistentes y duras, pero también son quebradizas; tienen una resistencia excepcional bajo compresión.

- VIDRIOS Y VIDRIOS-CERAMICOS

El vidrio es un metal amorfo, con frecuencia, derivado de un líquido fundido. Los vidrios pueden tratarse de manera térmica (templarse) para hacerlos más resistentes. La formación de vidrios y la nucleación (formación) de cristales pequeños dentro de ellos por medio de un proceso térmico especial crean materiales que se les conoce como vidrios cerámicos. Los vidrios y los vidrios cerámicos se procesan por lo general por fusión y colado.

- POLIMEROS

Los polímeros por lo general son materiales orgánicos. Se producen utilizando un proceso conocido como polimerización. Los polímeros comunes son buenos aislantes eléctricos y térmicos, excepto los polímeros semiconductores. Los plásticos contienen aditivos que mejoran las propiedades de los polímeros.

- MATERIALES COMPUESTOS

Se forman a partir de 2 o más materiales, produciendo propiedades que no se encuentran en ningún material sencillo.

EFECTOS AMBIENTALES Y DIVERSOS

- TEMPERATURA

Los metales y las aleaciones que se han endurecido por medio de tratamientos térmicos o técnicas de formación perderán su resistencia cuando se calienten.

Las altas temperaturas cambian la estructura de las cerámicas y ocasiona que los polímeros se fundan o carbonicen.

En el otro extremo, las temperaturas muy bajas pueden ocasionar que un metal o un polímero fallen de manera quebradiza, aun cuando las cargas aplicadas sean bajas.

- CORROSION

La mayoría de los metales y polímeros reaccionan con el oxígeno u otros gases, en particular a temperaturas elevadas. Los metales y las cerámicas pueden desintegrarse y los polímeros y las cerámicas sin oxido pueden oxidarse. Los materiales también son atacados por líquidos corrosivos, lo que conduce a la falla prematura.

DISENO Y SELECCIÓN DE MATERIALES

El

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