Clasificación De Los Materiales

UNIDAD I.- CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES.

1.1.- GENERALIDADES E IMPORTANCIA DE LOS MATERIALES.

A.- CIENCIA E INGENIERIA DE LOS MATERIALES.

B.- CLASIFICACIÓN GENERAL (ORGANICOS E INORGANICOS, METALICOS, NO METALICOS, FERROSOS, NO FERROSOS, PLASTICOS – POLIMEROS, CERAMICOS, COMPUESTOS Y ELECTRICOS – ELECTRONICOS).

C.- MATERIALES PUROS.

D.- MATERIALES METALES Y ALEACIONES (METALURGIA).

E.- MATERIALES POLIMEROS – PLASTICOS.

F.- MATERIALES CERAMICOS.

G.- MATERIALES COMPUESTOS.

H.- MATERIALES ELECTRICOS – ELECTRONICOS.

1.2.- MATERIALES PUROS.

A.- INTRODUCCIÓN, ELEMENTOS QUIMICOS, TEORIA ATOMICA.

B.- TABLA PERIODICA (ORGANIZACIÓN, IDENTIFICACIÓN, DATOS INTERESANTES, ETC.).

C.- METALES (ALCALINOS, ALCALINOTERREOS, LANTANIDOS, ACTINIDOS, METALES DE TRANSICION, METALES DEL BLOQUE, ETC.).

D.- NO METALES (GASES NOBLES, HALOGENOS, OTROS METALES).

E.- ENLACES QUIMICOS (METALICO, IONICO, COVALENTE, DE VAN DER WAALS).

1.3.- ALEACIONES FERROSAS Y NO FERROSAS.

A.- HIERRO, ACEROS Y FUNDICIONES.

B.- DIAGRAMA HIERRO – CARBONO METAESTABLE Fe – Fe3C

C.- TEMPERATURAS, COMPOSICIONES, FASES PRESENTES, REACCIONES Y PUNTOS IMPORTANTES.

D.- METALES NO FERROSOS Y SUS ALEACIONES.

1.4.- MATERIALES ORGANICOS E INORGANICOS.

A.- MATERIALES PLASTICOS – POLIMEROS (ORIGEN, MATERIAS PRIMAS, PROCESOS DE FABRICACION, TIPOS Y ALEACIONES).

B.- MATERIALES ELECTRICO – ELECTRONICOS (ORIGEN, FABRICACION Y APLICACIONES).

C.- MATERIALES COMPUESTOS (ORIGEN, FABRICACION Y APLICACIONES).

1.5.- MATERIALES CERAMICOS.

A.- ORIGEN, PROPIEDADES.

B.- TIPOS.

C.- FABRICACION Y APLICACIONES.

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 especifico.

A.- CIENCIA E INGENIERIA DE LOS MATERIALES.

 Ciencia de Materiales:

– conocimientos básicos sobre estructura, propiedades y procesado

  Ingeniería de Materiales:

– vertiente práctica o aplicada de los conocimientos científicos

B.- CLASIFICACIÓN GENERAL

Los materiales se clasifican de forma muy general en:

Vegetal

Orgánicos Animal

Según su Origen

Inorgánicos Mineral

Metales

Plásticos - Polímeros

Clasificación Según sus Propiedades Cerámicos

General de los Compuestos

Materiales Eléctrico – Electrónicos

Aeroespaciales

Biomédicos

Estructurales

Según su Función Inteligentes

o Aplicación Ópticos

Magnéticos

Tecnología de la Energía y

Medio Ambiente

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.

C.- MATERIALES PUROS.

Son aquellos que están tal y como son en la naturaleza sin sufrir ningún cambio o alteración, los materiales más puros son los que se encuentran en la tabla periódica.

D.- MATERIALES METALES Y ALEACIONES (METALURGIA).

La metalurgia es la disciplina, dentro del dominio de la ciencia de materiales, que estudia el comportamiento de los elementos metálicos, los compuestos intermetàlicos y sus aleaciones. También es la tecnología de los metales, la manera de aplicar la ciencia para su utilización práctica, su extracción, transformación y elaboración.

Los metales son los elementos químicos de mayor utilización: con fines estructurales en edificios y medios de transporte, como conductores de calor y electricidad, etc. Los metales se caracterizan por tener un brillo especial, llamado metálico, y por ser buenos conductores de la electricidad y del calor. Esta gran conductibilidad, comparada con la de los no metales, se debe probablemente a la existencia de electrones libres en su interior. Además los metales tienen una molécula monoatómica y originan los hidróxidos al disolverse los óxidos metálicos en agua. Algunos metales se presentan en estado libre como el oro, pero otros aparecen en estados de óxidos, sulfuros, carbonatos, fluoruros, cloruros. etc

E.- MATERIALES POLIMEROS – PLASTICOS.

Los polímeros (del Griego: poly: muchos y mero: parte, segmento) son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.

El almidón, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales, entre los más comunes de estos y entre los polímeros sintéticos encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita.

F.- MATERIALES CERAMICOS.

Una definición amplia de materiales cerámicos diría que son sólidos inorgánicos no metálicos producidos mediante tratamiento térmico. Comparados con los metales y plásticos son duros, no combustibles y no oxidables. Pueden utilizarse en ambientes con temperatura alta, corrosivos y tribológicos. En dichos ambientes muchas cerámicas exhiben buenas propiedades electromagnéticas, ópticas y mecánicas Una característica fundamental del termino material incluye que puedan fabricarse en formas con dimensiones determinadas.

G.- MATERIALES COMPUESTOS.

En ciencia de materiales reciben el nombre de materiales compuestos aquellos materiales que se forman por la unión de dos materiales para conseguir la combinación de propiedades que no es posible obtener en los materiales originales. Estos compuestos pueden seleccionarse para lograr combinaciones poco usuales de rigidez, resistencia, peso, rendimiento a alta temperatura, resistencia a la corrosión, dureza o conductividad. Los materiales son compuestos cuando cumplen las siguientes características:

 Están formados de 2 o más componentes distinguibles físicamente y separables mecánicamente.

 Presentan varias fases químicamente distintas, completamente insolubles entre sí y separadas por una interfase.

 Sus propiedades mecánicas son superiores a la simple suma de las propiedades de sus componentes (sinergia).

 No pertenecen a los materiales compuestos, aquellos materiales polifásicos; como las aleaciones metálicas, en las que mediante un tratamiento térmico se cambian la composición de las fases presentes.

H.- MATERIALES ELECTRICOS – ELECTRONICOS.

Los materiales también se clasifican por sus propiedades eléctricas, ya se a por su capacidad aislante o por su capacidad de conducir la electricidad, asi tenemos aislantes, dieléctricos, conductores, semiconductores y superconductores.

1.2.- MATERIALES PUROS.

A.- INTRODUCCIÓN, ELEMENTOS QUIMICOS, TEORIA ATOMICA

El primer intento de hacer una clasificación de los materiales encontrados en la naturaleza fue hecho por el químico el químico J. W. Döbenreiner en 1829. Él organizó un sistema de clasificación de elementos en el que éstos se agrupaban en conjuntos de tres denominados tríadas. Las propiedades químicas de los elementos de una tríada eran similares y sus propiedades físicas variaban de manera ordenada con su masa atómica. La tríada del cloro, del bromo y del yodo es un ejemplo. En este caso, la masa de uno de los tres elementos de la tríada es intermedia entre la de los otros dos. Para 1850 ya se podían contar con unas 20 tríadas para llegar a una primera clasificación coherente.

En 1869, el químico ruso Dimitri Ivanovich Mendeleiev desarrolló una tabla periódica de los elementos según el orden creciente de sus masas atómicas. Colocó lo elementos en columnas verticales empezando por los más livianos, cuando llegaba a un elemento que tenía propiedades

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