La nueva Tecnologia de los materiales

Materia: Tecnología de los Materiales

TRABAJO PRÁCTICO UNIDAD  Nº 1: MATERIALES

A) Realiza un muestrario de distintos materiales (por lo menos cinco) e indica:

• su ubicación dentro de la clasificación.
• las propiedades generales por pertenecer a ese grupo.
• las propiedades específicas de ese material.
• aplicaciones.

B) Utilizando los conceptos de la Unidad I y la bibliografía de consulta:

1. Explica los estados de la materia desde un punto de vista físico-químico y tecnológico.

Clasificación de los estados de la materia desde el punto de vista Fisicoquímico:

•        Solido: es uno de los estados de agregación de la materia, en el que las partículas que lo componen se encuentran juntas y ordenadas. Poseen forma y volumen propio, debido a que las fuerzas de cohesión son muy altas y mantienen unidas a las partículas. Se caracterizan porque opone resistencia a los cambios de forma y volumen, y pueden soportar fuerzas sin deformación aparente.

Las fuerzas de atracción son mayores que las de repulsión.

•        Líquido: en este estado en cambio las partículas se deslizan unas entre otras, y toman la forma del recipiente que los contiene, manteniendo su volumen. Sigue existiendo cierta unión entre los átomos del cuerpo pero es mucho menos intensa que en los sólidos.

•        Gaseosos: la materia en este estado carece de volumen y de forma propia. Sus partículas se encuentran muy separadas y en constante movimiento. En este caso la fuerza de atracción entre estas es mínima, lo que conlleva a que los gases no tengan volumen y forma definida, y se expandan ocupando  todo el volumen del recipiente que la contiene. Se caracterizan también por poseer la capacidad de contraerse con facilidad.

Otra de las formas de clasificar a los estados de la materia, es desde el punto de vista tecnológico, el cual se diferencia del anterior, ya que se toman solo dos grandes grupos, los sólidos y los fluidos.  

•        Sólidos: desde este punto de vista, los sólidos resisten tensiones normales (tracción o compresión) y tangenciales (de corte). El resto de las características son compartidas con los sólidos incluidos dentro de la clasificación fisicoquímica.

•        Fluidos: abarca aquellos cuerpos en los cuales entre sus moléculas la fuerza de cohesión es muy baja, es decir que la fuerza de atracción entre las partículas que lo componen es débil. Engloba tanto a los líquidos como los gases.

Una de las características más relevantes es que poseen la propiedad de modificar su forma sin que aparezcan fuerzas restitutivas tendentes a recuperar la forma original, siendo esta la propiedad principal que los diferencia de los sólidos. Reciben su nombre por la capacidad que poseen de fluir. 

Estos resisten únicamente tensiones normales, ya sea de tracción o de compresión.

2. Realiza un sistema indicando los estados de la materia y los cambios de estados.

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3. ¿A qué se llama isotropía y como son los sólidos  amorfos y cristalinos respecto de esta propiedad?

La isotropía es la característica de algunos cuerpos cuyas propiedades físicas no dependen de la dirección en que son examinadas. Cuando una determinada magnitud no presenta isotropía se dice que presenta anisotropía.

Los sólidos amorfos se caracterizan porque sus átomos se encuentran distribuidos al azar y tienen una forma irregular. Esta hace que tengan las mismas propiedades en cualquier dirección del esfuerzo, es decir que, su propiedad principal es la isotropía. Suelen estar compuestos por moléculas grandes y complejas. Uno de los más conocidos es el vidrio.

En el estado sólido cristalino, los átomos están dispuestos de manera regular y ordenada formando redes cristalinas. Cada partícula se encuentra ubicada en una posición fija formando configuraciones geométricas. Es por ello que presenten distintas propiedades según la dirección del esfuerzo.

4. Grafica las 7 redes cristalinas fundamentales, indicando su nombre y sus parámetros de red.

Las Redes o sistemas cristalinos fundamentales son siete:

1. Red o Sistema Cúbico: tiene cuatro ejes de simetría ternarios y las tres aristas fundamentales son iguales y perpendiculares entre sí. Las formas principales son el cubo, octaedro, rombododecaedro, hexaquisoctaedro, octaedro piramidal, cubo piramidado, trapezoedro, pentagonododecaedro, diploedro, giroedro, tetraedro y tetrartoedro.

1. Red o Sistema Tetragonal: presentan un eje cuaternario y pueden tener cuatro binarios, cinco planos de simetría y un centro. Tienen una arista mayor que las otras dos, que son iguales entre sí, y todas perpendiculares. Sus formas pueden ser los prismas tetragonales y ditetragonal, las bipirámides tetragonales y ditetragonal, el trapezoedro tetragonal, el biesfenoide tetragonal y el escalenoedro tetragonal.

1. Red o Sistema Ortorrombico: poseen como mínimo tres elementos de simetría entre ejes binarios y planos, y como máximo, tres ejes binarios, tres planos y un centro. Las aristas que se orientan según las tres direcciones del espacio son distintas entre sí en dimensión y perpendiculares. Dentro de estas podemos encontrar la pirámide y bipirámide rómbica y el biesfenoide rómbico.

1. Red o Sistema Hexagonal: presentan un eje senario y pueden tener seis ejes binarios, siete planos de simetría y un centro. La arista mayor es perpendicular a las otras dos, iguales entre sí y que forman un ángulo de 120º. Las formas principales son los prismas hexagonales y dihexagonal, la pirámide hexagonal y las bipirámides hexagonales y dihexagonal.

1. Red o Sistema Trigonal o Romboédrica: presentan un eje senario y pueden tener seis ejes binarios, siete planos de simetría y un centro. La arista mayor es perpendicular a las otras dos, iguales entre sí y forma un ángulo de 120º.Las formas principales son los prismas hexagonales y dihexagonal, la pirámide hexagonal y las bipirámides hexagonales y dihexagonal.

1. Red o Sistema Monoclínico: poseen como mínimo, un eje binario o un plano y, como máximo, los dos elementos a la vez y un centro de simetría. Dos de las aristas forman entre sí un ángulo oblicuo y la tercera es perpendicular al plano formado por las otras dos. Las formas características son el prisma y el esfenoide monoclínico.

1. Red o Sistema Triclínico: presenta como máximo, un centro de simetría. Las aristas que se orientan según las tres direcciones del espacio son de distinta dimensión y forman ángulos distintos entre ellas. La figura característica de este sistema es el pinacoide triclínico.

Gráficamente:

• Red Cubica Simple.

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• Red Tetragonal Simple.

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• Red Ortorrómbica simple.

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• Red Hexagonal simple.

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• Red Romboédrica simple.

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• Red Monocíclico simple.

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