Clasificación De Materiales Polimeros

ÍNDICE

Introducción…………………………………………………………………………..……1

1. Norma Y Criterios Para La Selección De Polímeros……………………….…....2

1.1 prueba De Flexión En Polímeros……………………………………………..……2

1.2 calorimetría Diferencial De Barrido De Potencia Compensada………..…….3

1.3 deformación Por Fluencia Lenta…………………………………………….…….3

1.4 Despolimerización……………………………………………………………..……..3

1.5 Efecto Térmico De Memoria (Polímeros)………………………………………...4

1.6 Descripción Del Efecto En Polímeros…………………………………………….4

1.7 Grado De Polimerización……………………………………………………………5

1.8 Normas De Los Polímeros………………………………………………………….6

2 Norma Y Criterios Para La Selección De Cerámicos…………………………...11

2 Materiales Cerámicos………………………………………………………………...11

2.1 La Estructura De Los Cerámicos Cristalinos………………………………….11

2.2 La Estructura De Los Silicatos Cristalinos…………………………………….11

2.3 Imperfecciones En Las Estructuras Cerámicas Cristalinas………………...12

2.4 La Estructura De Los Vidrios Cerámicos………………………………………12

2.5 Fallas Mecánicas En Los Materiales Cerámicos……………………………...12

2.6 Deformación De Los Cerámicos A Altas Temperaturas……………………..13

2.7 Procesamiento Y Aplicaciones De Los Vidrios Cerámicos………………....13

2.8 Procedimiento Y Aplicación De Los Vidrios Cerámicos…………………….13

2.9 Procesamiento Y Aplicaciones De Productos De Arcilla……………………13

2.10 Procesamiento Y Aplicaciones De Cerámicos Avanzados………………..14

2.11 Refractarios…………………………………………………………………………14

3 Problemas De Selección De Materiales………………………………………...…15

3.1 corrosión Y Desgaste………………………………………………………………15

3.2 Corrosión Química………………………………………………………………….15

3.3 Corrosión Electro Química………………………………………………………..15

3.4 Corriente De Corrosión Y Polarización…………………………………………16

3.5 Corrosión Microbiana…………………………………………………………..….16

3.6 Protección Contra La Corrosión Electroquímica……………………………..16

Conclusiones……………………………………………………………………...……..18

Fuentes De Información………………………………………………………………..19

INTRODUCCIÓN

En esta unidad veremos la selección del tipo de material que se requiere para una aplicación determinada, es solo una de las fases en las que un diseñador o ingeniero de materiales se basa. El conjunto de fases previas a la selección comprende 1) necesidad, 2) diseño conceptual, 3) diseño de formulación, 4) diseño en detalle y 5) manufactura y montaje.

Cabe mencionar, que para la utilización de cualquiera de los métodos de selección de materiales que existen, el diseñador o ingeniero de materiales, debe partir de la etapa conceptual, en la cual se identifica una categoría o categorías muy amplias como posibles materiales a usar.

El tipo y valor del esfuerzo aplicado y la forma geométrica, entre otras variables que deben considerarse, otorgan restricciones en cuanto al tipo de material a seleccionar. Por ejemplo, en el caso de esfuerzos de flexión o torsión como los que actúan en un resorte de hoja, nos indica que dentro de las posibles familias de materiales que existen (metales, cerámicos, polímeros y compuestos), los más adecuados son los metales y dentro de estos los aceros.

Por tanto, en la etapa de formulación del problema, se examina con mayor detenimiento cual de los diferentes aceros se pueden usar con mayor confianza (si son aceros de bajo, medio o alto carbono o si son aceros de baja o alta aleación). La selección preliminar se puede hacer con base en los datos de propiedades dadas por los proveedores. De esta forma, se pueden identificar algunos de estos proveedores y en la selección final se trabaja con las propiedades dadas por el proveedor que facilite la consecución del material más adecuado y con mayor facilidad.

1. NORMA Y CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE POLÍMEROS

1.1 Prueba de flexión en polímeros

La prueba de flexión en polímeros es una prueba cuasi estática que determina el módulo de flexión, el estrés de flexión y la deformación por flexión en una muestra polimérica.

Los resultados de esta prueba describen el comportamiento de un polímero a través de un diagrama de estrés-deformación, al igual que las pruebas de ´tracción y compresión.

Las normas para esta prueba son:

▪ ISO 178 (2001) Revisión alemana DIN EN ISO 178 (2002): Deformación en pruebas de flexión de polímeros.

▪ DIN EN 63 (1977): Deformación en pruebas de flexión para polímeros reforzados con fibra de vidrio.

▪ DIN 53423 (1975): Deformación en pruebas de flexión para polímeros espumados.

Existen 2 variantes para la prueba, con tres puntos de apoyo y 4 puntos de apoyo o con un punto g, si así se requiere.

Las ventajas de la prueba con 4 puntos incluyen la eliminación del cálculo el momento de flexión pues este es constante, además que el corte entre los apoyos es constante, la exactitud es mayor, sin embargo la instalación de la prueba con 4 puntos es más complicada y el costo de los equipos de 4 puntos es mayor.

Conocido por sus siglas en inglés como DMA. Es un análisis utilizado en estudios de procesos de relajación y en reología, para estudiar y caracterizar el comportamiento de materiales visco elásticos como polímeros y sus respuestas ante impulsos, estrés, deformación en tiempo y frecuencia.

Este estudio es importante para la comprensión de la mecánica de materiales poliméricos utilizados como hules, fibras textiles, empaques, plásticos, espumas y diferentes compuestos.

DMA utiliza el principio de estímulo-respuesta, para ello una fuerza oscilante es aplicada a la muestra y el desplazamiento resultante es medido, la rigidez de la muestra puede ser determinada y el módulo de la muestra puede ser calculado. Por medio de la medición del lapso entre el desplazamiento y la fuerza aplicada es posible determinar las propiedades de deformación del material.

Los materiales visco elásticos como los polímeros existen típicamente "en dos estados", es decir, muestran propiedades vítreas con un módulo considerablemente alto a bajas temperaturas y un estado ahulado, con un módulo relativamente bajo a temperaturas altas. Por medio de un barrido de temperaturas durante un estudio de DMA, se obtiene este cambio de estado entre vítreo y ahulado, se obtiene la transición vítrea dinámica y transición α. La temperatura de transición vítrea o Tg es obtenida en cambio, por medio de estudios de DSC. La transición vítrea dinámica, análoga a la transición vítrea térmica (Tg) provee de datos más útiles para el estudio de los polímeros, puede ser utilizada para investigar la frecuencia (y con las transformaciones matemáticas adecuadas, también el tiempo) en dependencia de la transición. Relajaciones secundarias como la transición β también pueden ser obtenidas para muchos materiales visco elásticos mientras que por DSC no es posible.

1.2 Calorimetría diferencial de barrido de potencia compensada

La calorimetría diferencial de barrido de potencia compensada, es un método especial de calorimetría diferencial de barrido, conocido por sus siglas del inglés DSC (differential scanning calorimetry), en este método de análisis las muestras son estudiadas en dos hornos diferentes, separados y aislados térmicamente, en uno de estos hornos se coloca la muestra y en el otro la referencia. Las temperaturas en ambos hornos son medidas con termómetros hechos de resistencia de platino, la señal con la cual se obtiene la capacidad calorífica cp proviene del calor necesario para mantener la muestra en la temperatura programada en el tiempo correspondiente al programa prestablecido.

1.3 Deformación por fluencia lenta.

La deformación por fluencia lenta (en inglés, creep 'reptar, arrastrarse, deslizarse despacio') al incremento de deformación que sufre un material viscoelástico cuando está sometido a una mecánica constante σ0.

La tensión constante se aplica desde el instante t = 0, provocando deformaciones lentas o retardadas ε0. Este fenómeno se presenta en materiales viscoelásticos, como los polímeros, y resulta de mucha importancia en el hormigón pretensado. En función de la tensión, la deformación puede ser descrita como:

1.4 Despolimerización.

La

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