PROPIEDAD DE LOS MATERIALES

19 DE FEBREO DEL 2014

UNIDAD 1: CLASIFICACION DE LOS MATERIALES | POR: SANDRA K. SANTIAGO FRANCISCO PROFESOR: OSVALDO MENCHACA MARTINEZ GRUPO: 2° SEMESTRE “B” ESPECIALIDAD: ING. INDUSTRIAL.

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, éstos 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 sólo se tiene que mirar alrededor para darse cuenta de ello. Debido al progreso de los programas de investigación y desarrollo, se están creando continuamente nuevos materiales.

La producción de nuevos materiales y el procesado de éstos hasta convertirlos en productos acabados, constituyen una parte importante de nuestra economía actual. Los ingenieros diseñan la mayoría de los productos facturados y los procesos necesarios para su fabricación. Puesto que la producción necesita materiales, los ingenieros deben conocer la estructura interna y las propiedades de los materiales, de modo que sean capaces de seleccionar el más adecuado para cada aplicación y también capaces de desarrollar los mejores métodos de procesado.

La búsqueda de nuevos materiales progresa continuamente, por ejemplo: los ingenieros mecánicos buscan materiales para altas temperaturas de modo que los motores puedan funcionar más eficientemente. Los ingenieros eléctricos procuran encontrar nuevos materiales para conseguir que los dispositivos electrónicos puedan operar a mayores velocidades.

Los ingenieros especializados en investigación trabajan para crear nuevos materiales o para modificar las propiedades de los ya existentes. Los ingenieros de diseño usan los materiales ya existentes, los modificados o los nuevos para diseñar o crear nuevos productos y sistemas. Algunas veces el problema surge de modo inverso: los ingenieros de diseño tienen dificultades y requieren que sea creado un nuevo material por parte de los científicos investigadores e ingenieros.

Concientizar sobre los tipos de materiales y comprender su comportamiento general y sus capacidades, así como reconocer los efectos del entorno y sus condiciones de servicio sobre su despeño ingenieril. Esta comprensión es necesaria para ser capaz de participar en el diseño de componentes, sistemas y procesos confiables y económicos que utilicen el amplio espectro de los materiales.

Toda ingeniería tiene que ver con materiales, en manufactura y procesamiento y en el diseño de componentes o de estructuras se debe utilizar materiales, analizar y solucionar las fallas de los mismos.

Debe tomarse una serie de decisiones importantes al seleccionar materiales a incorporar en un diseño, incluyendo si los materiales pueden ser transformados de manera consiente en un producto con la tolerancias dimensionales correctas y pueda mantenerse en forma correcta durante su uso.

La ciencia de los materiales está ligada a la búsqueda de conocimientos básicos acerca de la estructura interna y procesada de los materiales. Está relacionada con el uso de los conocimientos fundamentales sobre los materiales y la manera en que pueden ser convertidos en productos necesarios o requeridos por la sociedad.

La ciencia de los materiales tiene por fin básico el conocimiento del conjunto de materiales existente y la ingeniería de los materiales, por su parte, el conjunto de conocimientos aplicados sin que exista frontera entre ambas.

El uso combinado de la ciencia e ingeniería de los materiales, permite a los ingenieros convertir los materiales en los productos requeridos por la sociedad.

UNIDAD 1: CLASIFICACION DE LOS MATERIALES

1.1 Generalidades e importancia de los materiales…………………..

a) Ciencia e ingeniería de los materiales.

b) Clasificación general.

c) Materiales puros.

d) Metales y aleaciones (metalurgia).

e) Polímeros-plásticos.

f) Cerámicos.

g) Compuestos.

h) Eléctricos-electrónicos.

1.2 Materiales puros…………………………………………………

a) Introducción, elementos químicos, teoría atómica.

b) Tabla periódica.

c) Metales.

d) No metales.

e) Enlaces químicos.

1.3 Aleaciones ferrosas y no ferrosas…………………………………

a) Hierro, aceros y fundiciones.

b) Diagrama hierro-carbono meta estable.

c) Metalurgia

d) Metales no ferrosos y sus aleaciones.

1.4 Materiales orgánicos e inorgánicos………………………………

a) Plásticos-polímeros.

b) Eléctrico-electrónicos.

c) Compuestos.

1.5 Materiales cerámicos……………………………………………

a) Origen, propiedades.

b) Tipos.

c) Fabricación y aplicaciones.

CONCLUSIÓN…………………………………………………….

1.1 GENERALIDADES E IMPORTANCIA DE LOS MATERIALES.

Para dar una definición de lo que es un material, primero debe entenderse como es que está conformado. Lo primero es que un material está compuesto por elementos, generalmente los elementos químicos encontrados en la naturaleza y representados en la tabla periódica de elementos químicos. Sin embargo, esto no es todo, en los materiales estos elementos están relacionados por una composición química definida. Un ejemplo muy sencillo es la sal común, su fórmula química es NaCl, lo que significa que hay un átomo de Sodio (Na) por cada átomo de Cloro (Cl) y es la única forma de obtener este compuesto.

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.

Ciencia e ingeniería de los materiales

La ciencia de materiales es el campo científico encargado de investigar la relación entre la estructura y las propiedades de los materiales. Paralelamente, conviene matizar que la ingeniería de materiales se fundamenta en esta, las relaciones propiedades-estructura-procesamiento-funcionamiento, y diseña o proyecta la estructura de un material para conseguir un conjunto predeterminado de propiedades.

La ciencia de materiales es, por ello mismo, un campo .multidisciplinar que estudia los conocimientos fundamentales sobre las propiedades físicas macroscópicas de los materiales y los aplica en varias áreas de la ciencia y la ingeniería, consiguiendo que éstos puedan ser utilizados en obras, máquinas y herramientas diversas, o convertidos en productos necesarios o requeridos por la sociedad. Incluye elementos de la química y física, así como las ingenierías química, mecánica, civil y eléctrica o medicina, biología y ciencias ambientales. Con la atención puesta de los medios en la nano ciencia y la nanotecnología en los últimos años, la ciencia de los materiales ha sido impulsada en muchas universidades.

A pesar de los espectaculares progresos en el conocimiento y en el desarrollo de los materiales en los últimos años, el permanente desafío tecnológico requiere materiales cada vez más sofisticados y especializados.

Clasificación de los materiales

Los materiales se clasifican de forma muy general en:

 Metales.

 Plásticos-polímeros.

 Cerámicos.

 Materiales compuestos.

 Materiales eléctricos-electrónicos.

Sin embargo, está clasificación no es única, pues los materiales se pueden dividir por su estructura, por sus propiedades físicas y químicas, por sus usos en industrias específicas, etc.

En realidad en la ciencia de materiales se reconocen como categorías únicamente los metales, los materiales cerámicos y los polímeros, cualquier material puede incluirse en una de estas categorías, así pues los semiconductores pertenecen a los materiales cerámicos y los materiales compuestos no son más que mezclas de materiales pertenecientes a las categorías principales.

A continuación, se puede observar una clasificación más detallada:

Materiales puros

Las sustancias puras están formadas por partículas (átomos o moléculas) iguales, tienen una composición fija, no pueden separase por medios físicos. Sus propiedades son específicas, bien definidas

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