Introduccion a la tecnologia de los materiales

[pic 1]

Índice

1.- Metales:        3

1.1.- Propiedades:        3

1.2.- Métodos de endurecimiento de los metales        3

1.3.- Tratamiento térmico de aceros y hierros colados        5

1.4.- Aleaciones de los metales        6

1.5.- Ejemplos de aplicación de los metales y sus combinaciones más comunes utilizados en ingeniería eléctrica.        6

2.1.- Identifica y clasifica los polímeros        7

2.2.- Polimerización por adición y condensación, grado de polimerización        8

2.3.- Propiedades de termoplásticos comunes        8

2.4.- Relaciones estructura-propiedades en termoplásticos        8

2.5.- Efecto de la temperatura en termoplásticos        9

2.6.- Propiedades mecánicas de los termoplásticos        9

2.7.- Elastómeros (cauchos)        9

2.8.- Polímeros termoestables o termofijos        9

2.9.- Adhesivos        9

2.10.- Procesamiento y reciclaje de polímeros        9

2.11.- Ejemplos de aplicación de polímeros en ingeniería eléctrica        10

3.- Cerámicas        10

3.1.- Propiedades de los materiales cerámicos        10

3.2.- Procesamiento de polvos cerámicos        10

3.3.- características de los materiales cerámicos sintetizados        10

3.4.- Vidrios inorgánicos y cerámicos        11

4.- Materiales compuestos        13

4.1.- Compuestos endurecidos por dispersión        13

4.2.- Compuestos particulados        13

4.3.-Compuestos reforzados con fibras        13

4.4.- Proceso de manufactura de fibras y compuestos.        13

4.5.- Sistemas reforzados con fibra y sus aplicaciones en la ingeniería eléctrica        14

4.6.- Compuestos laminares en la ingeniería eléctrica.        15

Referencias        16

1.- Metales:

Los metales son elementos químicos que se caracterizan por sus propiedades físicas y químicas distintivas.

1.1.- Propiedades:

Tensión: La tensión es la reacción interna de un sólido ante la aplicación de una carga externa. Esta reacción es de igual magnitud, pero de sentido opuesto a la carga aplicada. El esfuerzo de compresión es la resultante de las tensiones o presiones internas de un sólido deformable o medio continuo. [pic 2]

Deformación: La deformación es una propiedad mecánica que describe cómo un material cambia de forma bajo la aplicación de una fuerza externa. Existen dos tipos principales de deformación en los metales:

Deformación Elástica: Es reversible y ocurre cuando un metal regresa a su forma original una vez que se retira la carga aplicada. Este tipo de deformación sigue la ley de Hooke, donde la tensión es directamente proporcional a la deformación.

Deformación Plástica: Es irreversible y ocurre cuando la fuerza aplicada supera el límite elástico del metal. En este caso, el material experimenta un cambio permanente en su estructura cristalina, y la deformación persiste incluso después de retirar la carga.

Dureza: Propiedad que expresa el grado de deformación permanente que sufre un metal bajo la acción directa de una carga determinada. Los ensayos más importantes para designar la dureza de los metales son de penetración, que aplica un penetrador sobre la superficie del metal, con una presión y un tiempo determinados, a fin de dejar una huella que depende de la dureza del metal, los métodos más utilizados son los de Brinell, Rockwell y Vickers.

1.2.- Métodos de endurecimiento de los metales

Reducción del tamaño de grano

El método de endurecimiento de los metales por reducción de tamaño de grano, también conocido como endurecimiento por refinamiento de grano o mecanismo de Hall-Petch, se basa en la idea de que los bordes de grano actúan como barreras para el movimiento de las dislocaciones.

Al reducir el tamaño de los granos en la estructura cristalina del metal, se aumenta la cantidad de bordes de grano. Estos bordes actúan como barreras para el movimiento de las dislocaciones, lo que dificulta que estas se deslicen a través del material. La presencia de más bordes de grano significa que las dislocaciones deben detenerse y acumularse en estos límites, lo que aumenta la resistencia del metal a la deformación.

La relación entre la resistencia a la afluencia ( y el tamaño del grano  se describe mediante la ecuación de Hall-Petch:[pic 3][pic 4]

[pic 5]

Donde  es la constante del material relacionada con la resistencia de la red cristalina al movimiento, y  es el coeficiente de endurecimiento. [pic 6][pic 7]

Este método se utiliza comúnmente en la industria metalúrgica para mejorar las propiedades mecánicas de los materiales sin comprometer su ductilidad. Es especialmente útil en la fabricación de aceros y aleaciones que requieren alta resistencia y tenacidad.

Disolución sólida:

El endurecimiento por disolución sólida es un método de fortalecimiento de metales que se basa en la incorporación de átomos de un elemento soluto en la red cristalina de un metal disolvente.

...