Propiedades De Los Materiales

Introducción

El material es algo hecho de materia, constituida de una o más sustancias. Madera, cemento, hidrógeno, aire y agua son ejemplos de materiales. A veces el término "material" se usa más estrecho para referirse a sustancias o componentes con ciertas propiedades físicas que se utilizan como entradas a la producción o fabricación. En este sentido, los materiales son las piezas necesarias para hacer otra cosa, desde edificios y obras de arte a las estrellas y las computadoras. A lo largo de esta investigación conoceremos sus propiedades.

Materiales de uso técnico

Evolución histórica de los materiales

• Edad de piedra (piedra, madera, barro, huesos) (4.000.000 a. C.)

• Edad de bronce (4.000 a.C.)

• Edad de hierro (1.500 a. C.)

• Edad del silicio (época actual. Se usa en la mayoría de componentes electrónicos)

Clasificación

Hay muchas formas de clasificar los materiales: según su composición, por su origen, de acuerdo con sus propiedades físico- químicas, desde el punto de vista de la fabricación, etc.

Según su origen, los materiales se pueden clasificar en materiales naturales y materiales artificiales, dependiendo de que se encuentren directamente en el medio natural o sean el resultado de algún proceso de fabricación. Por ejemplo, el granito es un material natural, mientras que el acero es un material artificial.

Según su composición, los materiales se pueden clasificar en elementos y compuestos, homogéneos y heterogéneos, metálicos y no metálicos, inorgánicos y orgánicos, etc.

Según sus propiedades, los materiales se pueden clasificar en rígidos y flexibles, tenaces y frágiles, conductores y aislantes, reciclables y no reciclables, etc.

El criterio más empleado, desde un punto de vista tecnológico, es según sus características comunes teniendo en cuenta su naturaleza física:

Se tiene:

1. Materiales metálicos y sus aleaciones.

2. Maderas y sus derivados.

3. Polímeros: llamados vulgarmente plásticos.

4. Materiales pétreos y sus derivados.

5. Fibras textiles.

Factores de elección de un material

A la hora de seleccionar el material más adecuado para una determinada aplicación, debemos tener en cuenta diversos factores, como son el trabajo que va a desarrollar la pieza, la atmósfera en la que se va a encontrar, el proceso de conformado mediante el cual se le dará la forma definitiva, la disponibilidad de ese material, su coste (No debe suponer más de la mitad del precio final del producto para que su venta pueda resultar competitiva. Incluye extracción, transporte, transformación en producto de primera fase y transporte al lugar de la segunda transformación),…

Por lo tanto, un profundo conocimiento de las propiedades de los distintos grupos de materiales y de las formas en que se pueden mejorar, (elementos químicos de aleación, tratamientos térmicos, …) es la clave para estar en condiciones de determinar cuál es el más adecuado.

Así, antes de fabricar un determinado objeto, es necesario establecer las características deseables que deben poseer los materiales de los que estará hecho, y, en una segunda fase, escoger el material óptimo entre aquellos que cumplan las características deseadas.

Propiedades de los materiales

Se definen como un conjunto de características diferentes para cada cuerpo o grupo de cuerpos, que ponen de manifiesto cualidades intrínsecas de los mismos o su forma de responder a determinados agentes exteriores: Propiedades mecánicas (resistencia, tenacidad, dureza, rigidez,…), resistencia a la corrosión, conductividad térmica y eléctrica, facilidad de conformado, peso específico y apariencia externa (propiedades sensoriales), factores ecológicos: mínima necesidad de materia prima y posibilidad de reciclaje y reutilización, precio de la materia prima,…

Estas características vienen determinadas por la estructura interna del material (componentes químicos presentes y forma de unión de los átomos)

Las propiedades de un material determinado se pueden clasificar en cinco grandes grupos:

1. Propiedades químicas: Se refiere a los procesos que modifican químicamente un material.

2. Propiedades físicas: Se refiere a las características de los materiales debido al ordenamiento atómico o molecular del mismo.

3. Propiedades térmicas: Se refiere al comportamiento del material frente al calor.

4. Propiedades magnéticas: Se refiere a la capacidad de algunos materiales al ser sometidos a campos magnéticos.

5. Propiedades mecánicas: Están relacionadas con la forma en que reaccionan los materiales al actuar fuerzas sobre ellos.

PROPIEDADES QUIMICAS

1. Estabilidad química: Indica la capacidad de un determinado elemento o compuesto químico de reaccionar espontáneamente al entrar en contacto con otro elemento o a descomponerse o si, por el contrario, para que reaccione es necesaria una acción exterior (calor, trabajo o elementos químicos activadores)

2. Oxidación: Cuando un material se combina con oxígeno, se dice que experimenta una reacción de oxidación. Tal reacción, de forma esquemática sería...

Material + oxígeno óxido del material ± energía

Aunque la oxidación limita la vida del material en ocasiones la formación de una capa de óxido en el mismo, depositada en la parte exterior del material, lo protege de una posterior degradación.

La mayor temperatura acelera el proceso de oxidación del material.

Materiales susceptibles de ser oxidados: hierro, aceros bajos en carbono, cobre, titanio,...

Materiales resistentes a la oxidación: oro, plata, aluminio, estaño, cromo, etc.

3.

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