“TRABAJO DE INVESTIGACIÓN: PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES”

[pic 1]

INGENIERÍA MECATRÓNICA.

Asignatura:

MTF1014-G1-CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

07:00AM-08:00AM

Nombre de la actividad:

“TRABAJO DE INVESTIGACIÓN: PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES”

Alumno:

Carlos Olaf Garcia Badillo.

No. Control: 20370708

Docente:

LUIS GABRIEL CORTES RODRÍGUEZ.

Fecha de realización:

3 de Mayo del 2021

Propiedades físicas de los materiales.

Mecánicas.

Las propiedades mecánicas son las que exhibe el material al aplicarse varias fuerzas. Los materiales tienen diferentes propiedades mecánicas, las cuales están relacionadas con las fuerzas exteriores que se ejercen sobre ellos.

Las propiedades mecánicas de los materiales son: Elasticidad, plasticidad, maleabilidad, ductilidad, dureza, tenacidad y fragilidad.

• Elasticidad: Cualidad que presenta un material para recuperar su forma original al cesar el esfuerzo que lo deformó. Por ejemplo, un globo.
• Plasticidad: Cualidad opuesta a la elasticidad. Indica la capacidad que tiene un material de mantener la forma que adquiere al estar sometido a un esfuerzo que lo deformó. Por ejemplo, un envase de platico.
• Maleabilidad: se refiere a la capacidad de un material para ser conformado en láminas delgadas sin romperse. Ejemplo, aluminio
• Ductilidad: los materiales dúctiles son aquellos que pueden ser estirados y conformados en hilos finos o alambre. Por ejemplo, el cobre.
• Dureza: Resistencia que opone un cuerpo a ser penetrado por otro. Esta propiedad nos informa sobre la resistencia al desgaste contra los agentes abrasivos. Ejemplo, diamantes
• Tenacidad: Resistencia a la rotura de un material cuando está sometido a esfuerzos lentos de deformación. Ejemplo, acero.
• Fragilidad: Es el opuesto de la tenacidad, es la facilidad con la que se rompe un material sin que se produzca deformación elástica. Por ejemplo el vidrio.

Ópticas.

Dentro de las propiedades ópticas podemos encontrar las siguientes:

• Absorción y emisión de luz.
• Interacción de luz con los materiales.

Absorción y emisión de luz.

El espectro de absorción de una materia muestra la fracción de la radiación electromagnética incidente que un material absorbe dentro de un rango de frecuencias. Es, en cierto sentido, el opuesto de un espectro de emisión. Cada elemento químico posee líneas de absorción en algunas longitudes de onda, hecho que está asociado a las diferencias de energía de sus distintos orbitales atómicos.

Cada átomo es capaz de emitir o absorber radiación electromagnética, aunque solamente en algunas frecuencias que son características propias de cada uno de los diferentes elementos químicos.

Si el mismo elemento, también en estado de gas, recibe radiación electromagnética, absorbe en ciertas frecuencias del visible, precisamente las mismas en las que emite cuando se estimula mediante calor. Este será su espectro de absorción.

Se cumple, así, la llamada Ley de Kirchoff, que nos indica que todo elemento absorbe radiación en las mismas longitudes de onda en las que la emite. Los espectros de absorción y de emisión resultan ser, pues, el negativo uno del otro.

Puesto que el espectro, tanto de emisión como de absorción, es característico de cada elemento, sirve para identificar cada uno de los elementos de la tabla periódica, por simple visualización y análisis de la posición de las líneas de absorción o emisión en su espectro.

Estas características se manifiestan ya se trate de un elemento puro o bien combinado con otros elementos, por lo que se obtiene un procedimiento bastante fiable de identificación.

Térmicas.

Las propiedades térmicas son las que determinan la respuesta de un material a la temperatura. ¿Es probable que se debilite o deforme por la exposición al calor o que se vuelva quebradizo por la exposición al frío? ¿Es buen conductor del calor o lo aísla? Las temperaturas que afectan a la pieza pueden ser ambientales o bien generadas por el conjunto en el que opera la pieza.

Para plásticos. La respuesta térmica puede ser un factor determinante en la elección de los plásticos. Aunque la silicona es ideal para los utensilios de cocina, muchos plásticos pueden dañarse por el calor de un coche cerrado en un día de verano.

Para metales. Aunque los metales toleran normalmente temperaturas más altas que muchos plásticos, una «superaleación» de cromo-níquel como el Inconel puede tolerar temperaturas de hasta 700 °C, lo que la hace adecuada para piezas de motores de cohetes. En aplicaciones menos exigentes, el aluminio puede ser el material idóneo para un disipador de calor, mientras que el acero inoxidable no lo sería.

Las propiedades térmicas de los materiales son las siguientes:

• Conductividad térmica
• Resistividad térmica
• Contracción térmica
• Fusibilidad

Conductividad térmica.

La conductividad térmica (a menudo expresada como k, λ, o κ) se refiere a la habilidad intrínseca de un material de transferir o conducir calor. Es uno de los tres métodos de transferencia de calor, siendo los otros dos: convección y radiación. Los procesos de transferencia de calor pueden cuantificarse en términos de las ecuaciones de velocidad correspondientes. La ecuación de velocidad en este modo de transferencia de calor está basada en la ley de Fourier de conducción de calor.

La conductividad térmica se cuantifica utilizando un Sistema Internacional de Unidad (Unidades SI) de W/m•K (vatios por metro por grado Kelvin), y es el recíproco de la resistencia térmica, que mide la habilidad de un objeto para resistir la transferencia de calor. La conductividad térmica se puede calcular utilizando la siguiente ecuación:

k=Q∗L/A(T2−T1)

Dónde: Q = flujo de calor (W) L = longitud o espesor del material (m) A = superficie del material (m2) T2−T1 = gradiente de temperatura (K).

Resistividad térmica.

...