Clasificacion De Materiales

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE GUAYANA

VICERRECTORADO ACADÉMICO

COORDINACIÓN DE PREGRADO

ÁREA DE PROCESOS PRODUCTIVOS

PROYECTO DE CARRERA: INGENIERÍA INDUSTRIAL

ASIGNATURA: PROCESOS DE MANUFACTURA

SECCIÓN: I

PROFESOR (A):

Ing. Ana María Contreras

INTEGRANTES:

Carrillo Frannie Salavarría Roselis

Sandoval José

Ciudad Guayana, Octubre del 2008

INDICE

Introducción………………………………………………………..…………….……… 3

1. Clasificación de los Materiales……………………………….………………….…….. 4

2. Características Físicas, Químicas y de Manufactura………………...…..………….… 4

2.1. Los metales…………………………………………………………………... 4

2.2. Los cerámicos……………………………………………………………….. 5

2.3. Los polímetros……………………………………………………………….. 6

2.4. Los materiales compuestos…………………………………………………... 7

2.5. Los semiconductores………………………………………………………… 7

3. Estructura y Propiedades de los Metales Ferrosos y no Ferrosos……………………... 8

3.1. Metales ferrosos……………………………………………………………… 8

3.2. Metales no ferrosos…………………………………………………………... 13

4. Estructura y Propiedades de los Materiales Cerámicos y el Vidrio…………….……... 14

4.1. Cerámicos……………………………………………………………………. 14

4.2. Los vidrios…………………………………………………………………… 15

5. Estructura y Propiedades de los Polímeros…………………………………………..... 16

6. Diferencias más resaltantes entre los Materiales Estudiados………………….……..... 18

Conclusiones……………………………………………………………………………… 19

Bibliografía…………………………………………………………………………..…… 20

INTRODUCCIÓN

Un material es una sustancia, elemento o, compuesto químico con alguna propiedad útil, sea mecánica, eléctrica, óptica, térmica o magnética.

Las informaciones que se mostrarán, corresponden el pilar fundamental que debe conocer todo Ingeniero en el desarrollo de su profesión al emplear o desarrollar los distintos materiales que se encuentran en la naturaleza. Los materiales se clasifican en cinco tipos: Metales, Cerámicos, Polímeros, Compuestos y Semiconductores; donde los tres primeros son los principales en todo proceso, lo cual los dos siguientes son derivaciones de los anteriores.

Principalmente se estudiará la estructura de dichos materiales para poseer un mayor entendimiento de las propiedades, las ventajas y desventajas que tendrá al momento de ser aplicado o elegido para la elaboración de una materia prima de un objeto u otras aplicaciones que se requiera.

LOS MATERIALES Y SU CLASIFICACIÓN

1. CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES

Los materiales se clasifican generalmente en cinco grandes grupos los cuales son:

- Los metales

- Los cerámicos

- Los polímetros

- Los materiales compuestos

- Los semiconductores

Esta clasificación es muy importante porque ayuda a generalizar y facilita la comprensión de ellos. Por lo general, se reconocen como categorías únicamente los metales, los materiales cerámicos y los polímetros, cualquier material puede incluirse en una de estas categorías, así pues los semiconductores pertenecen a los materiales cerámicos y los materiales compuestos, no son más que mezclas de materiales pertenecientes a las categorías principales.

2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, QUÍMICAS Y DE MANUFACTURA DE LOS MATERIALES

2.1. Los Metales

Los metales son materiales con múltiples aplicaciones que ocupan un lugar destacado en nuestra sociedad. Se conocen y utilizan desde tiempos prehistóricos, y en la actualidad constituyen una pieza clave en prácticamente todas las actividades económicas. Tienen como característica principales una buena conductividad eléctrica y térmica, alta resistencia, rigidez, ductilidad. Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga. Las aleaciones (combinaciones de metales) conceden alguna propiedad particularmente deseable en mayor proporción o permiten una mejor combinación de propiedades. Los metales tienden a tener energías de ionización bajas y por tanto se oxidan (pierden electrones) cuando sufren reacciones químicas. Los metales comunes tienen una relativa facilidad de oxidación. Muchos metales se oxidan con diversas sustancias comunes, incluidos el oxigeno y los ácidos.

Los metales se diferencian del resto de elementos, fundamentalmente en el tipo de enlace que constituyen sus átomos. Se trata de un enlace metálico y en él los electrones forman una nube que se mueve, rodeando todos los núcleos. Este tipo de enlace es el que les confiere las propiedades de condición eléctrica, brillo etc.

2.2. Los Cerámicos

Los materiales cerámicos son generalmente frágiles o vidriosos. Casi siempre se fracturan ante esfuerzos de tensión y presentan poca elasticidad, dado que tienden a ser materiales porosos. Los poros y otras imperfecciones microscópicas actúan como entallas o concentradores de esfuerzo, reduciendo la resistencia a los esfuerzos mencionados.

Estos materiales muestran deformaciones plásticas. Sin embargo, debido a la rigidez de la estructura de los componentes cristalinos hay pocos sistemas de deslizamientos para dislocaciones de movimiento y la deformación ocurre de forma muy lenta. Con los materiales no cristalinos (vidriosos), la fluidez viscosa es la principal causa de la deformación plástica, y también es muy lenta. Aún así, es omitido en muchas aplicaciones de materiales cerámicos.

Tienen elevada resistencia a la compresión si la comparamos con los metales, incluso a temperaturas altas (hasta 1.500 ºC). Bajo cargas de compresión las grietas incipientes tienden a cerrarse, mientras que bajo cargas de tracción o cizalladura las grietas tienden a separarse, dando lugar a la fractura. Tienen baja conductividad eléctrica y térmica y son usados a menudo como aislantes. Son fuertes y duros, aunque frágiles y quebradizos. Nuevas técnicas de procesos consiguen que los cerámicos sean lo suficientemente resistentes a la fractura para que puedan ser utilizados en aplicaciones de carga. Dentro de este grupo de materiales se encuentran: el ladrillo, el vidrio, la porcelana, los refractarios y los abrasivos. Son compuestos inorgánicos constituidos por elementos metálicos y no metálicos. Su enlace puede ser iónico o covalente.

2.3. Los Polímeros

Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más diversas. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones semejantes a las escaleras de mano y otras son como redes tridimensionales.

Existen polímeros naturales de gran significación comercial como el algodón, formado por fibras de celulosas. La celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de muchas plantas, y se emplean para hacer telas y papel. La seda es otro polímero natural muy apreciado y es una poliamida semejante al nylon. La lana, proteína del pelo de las ovejas, es otro ejemplo. Sin embargo, la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas.

Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituidos por moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. En general, los polímeros tienen una excelente resistencia mecánica debido a que las grandes cadenas poliméricas se atraen. Las fuerzas de atracción intermoleculares dependen de la composición química del polímero y pueden ser de varias clases.

Tienen baja conductividad eléctrica y térmica, reducida resistencia y debe evitarse su uso a temperaturas elevadas. Los polímeros termoplásticos, en los que las cadenas moleculares no están conectadas de manera rígida, tienen buena ductibilidad y conformabilidad; en cambio, los polímeros termoestables son más resistentes, a pesar de que sus cadenas moleculares fuertemente enlazadas los hacen más frágiles. Tienen múltiples aplicaciones, entre ellas en dispositivos electrónicos.

2.4. Los Materiales Compuestos

Los materiales compuestos son aquellos que están formados por combinaciones de metales, cerámicos y polímeros. Las propiedades que se obtienen de estas combinaciones son superiores a la de los materiales que los

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