Materiales Industriales

INTRODUCCION

La ciencia de materiales implica investigar la relación entre la estructura y las propiedades de los materiales Por el contrario, la ingeniería de materiales se fundamenta en las relaciones propiedades-estructura y diseña o proyecta la estructura de un material para conseguir un conjunto predeterminado de propiedades. Conviene matizar esta diferencia, puesto que a menudo se presta a confusión.

La ciencia de materiales es un campo multidisciplinario que estudia conocimientos fundamentales sobre las propiedades físicas macroscópicas de los materiales y los aplica en varias áreas de la ciencias y la ingeniería consiguiendo que éstos puedan ser utilizados en obras, máquinas y herramientas diversas, o convertidos en productos necesarios o requeridos por la sociedad.

Incluye elementos de la Químicas y físicos, así como las ingenierías químicas mecánicas, civiles y eléctricas o medicina y ciencias ambientales Con la atención puesta de los medios en la nano ciencia y la nanotecnología en los últimos años, la ciencia de los materiales ha sido impulsada en muchas universidades.

A pesar de los espectaculares progresos en el conocimiento y en el desarrollo de los materiales en los últimos años, el permanente desafío tecnológico requiere materiales cada vez más sofisticados y especializados

La actividad tecnológica influye en el progreso social pero también en el deterioro de nuestro entorno. Actualmente la Tecnología está comprometida en conseguir procesos tecnológicos acordes con el medio ambiente, para evitar que las crecientes necesidades provoquen un agotamiento o degradación de los recursos materiales y energéticos de nuestro Planeta. Evitar estos males es tarea común de todos; sin duda, nuestro contribución comienza por La enseñanza-aprendizaje de la Tecnología en los

La actividad tecnológica encaminada hacia el decubrimiento de nuevos materiales creados por el hombre apartir de los ya existentes influye en el progreso social pero también en el mejoramiento de nuestro entorno . Actualmente la Tecnología está comprometida en conseguir procesos tecnológicos acordes con el medio ambiente, para evitar que las crecientes necesidades provoquen un agotamiento o degradación de los recursos materiales de nuestro Planeta.

GRUPO

PROPIEDADES APLICACIONES

POLIMEROS

Propiedades eléctricas Los polímeros industriales en general son malos conductores eléctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria eléctrica y electrónica como materiales aislantes. termoplásticos como el PVC y los PE, entre otros, se utilizan en la fabricación de cables eléctricos

Resiliencia Elastómeros. Son materiales con muy bajo módulo de elasticidad y alta extensibilidad; es decir, se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensión y contracción los elastómeros absorben energía, una propiedad denominada Resiliencia

Irreversibilidad Plásticos. Son aquellos polímeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original. Hay que resaltar que el término plástico se aplica a veces incorrectamente para referirse a la totalidad de los polímeros.

Elasticidad Fibras. Presentan alto módulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables.

Resistencia a la abrasión Recubrimientos. Son sustancias, normalmente líquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasión.

Fotoconductividad Una propiedad característica del polímero es su Fotoconductividad, es decir que conduce la electricidad mucho mejor cuando se lo ilumina que cuando está en la oscuridad. Utilizado en el proceso de fotocopiado.

Electrocromismo Al oxidar las cadenas poliméricas y extraer electrones se generan nuevos estados electrónicos: radical cationes, o estados polarónicos, y dicationes, o bipolarones. En estado neutro el polímero solo absorbe en el ultravioleta. Al crearse y poblarse estados intermedios, el polímero comienza a absorber en el visible y aumenta progresivamente la absorción con la oxidación del material. El proceso es reversible: podemos modular y regular la absorbancia y la trasmitancia de luz en cualquier valor intermedio. La misma propiedad electrocrómica sirve para construir pantallas planas, dispositivos de visualización, o ventanas inteligentes.

Propiedad de alargarse Elastómeros: son polímeros que tienen la propiedad de alargarse cuando se deforman por la acción de una fuerza y recuperar su forma una vez que la fuerza cesa. Es el caso de la goma natural, del neopreno y de los cauchos en general.

Ductibilidad Fibras: polímeros orientados en una dirección determinada que tienen la capacidad de formar hilos muy resistentes. Es el caso del algodón y la seda.

Moldeabilidad, Termoplásticos: pueden fundirse y moldearse sin alterar sus propiedades. Termoestables: sólo pueden moldearse inmediatamente después de su preparación

GRUPO

PROPIEDADES

APLICACIONES

CERAMICOS

Comportamiento refractario Algunos materiales cerámicos pueden soportar temperaturas extremadamente altas sin perder su solidez. Son los denominados materiales refractarios. Generalmente tienen baja conductividad térmica por lo que son empleados como aislantes. Por ejemplo, partes de los cohetes espaciales son construidos de azulejos cerámicos que protegen la nave de las altas temperaturas causadas durante la entrada a la atmósfera. Otro ejemplo son los ladrillos refractarios de dióxido de silicio (SiO2), usados para recubrir hornos de fundición de acero, trabajan a temperaturas superiores a 1650 °C (3000 °F), cuando algunos de los ladrillos comienzan a licuarse. Diseñados para esa función, una situación sin sobresaltos requiere un control responsable sobre todos los aspectos de la construcción y uso.

Termofluencia: La conservación de las propiedades mecánicas a altas temperaturas toma gran importancia en determinados sectores como la industria aeroespacial. Los materiales cerámicos poseen por lo general una buena resistencia a la Termofluencia. Esto es debido principalmente a dos factores en el caso de cerámicos cristalinos: altos valores de temperatura de fusión y elevada energía de activación para que comience la difusión.

Choque térmico Se define como la fractura de un material como resultado de un cambio brusco de temperatura. Esta variación repentina da lugar a tensiones superficiales de tracción que llevan a la fractura. Entre los factores que condicionan la resistencia al choque térmico toma gran importancia la porosidad del material. Al disminuir la porosidad (aumentar la densidad) la resistencia al choque térmico y las características de aislamiento se reducen, mientras que la resistencia mecánica y la capacidad de carga aumentan. Muchos materiales son usados en estados muy porosos y es frecuente encontrar materiales combinados: una capa porosa con buenas propiedades de aislamiento combinada con una delgada chaqueta de material más denso que provee resistencia.

Resistencia

Al impacto.

En general la mayoría tienen baja conductividad térmica debido a sus fuertes enlaces iónico-covalente y son buenos aislantes térmicos. Debido a sus altas resistencias

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