Propiedades De Los Materiales

INDICE

PORTADA

PAG.1

INDICE

PAG.2

INTRODUCCION

PAG.3

DESARROLLO UNIDAD TRES: PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

PAG.4

3.1 ELECTRICAS Y MAGNETICAS

PAG.4-6

3.2 TERMICAS

PAG.7-10

3.3 QUIMICA

PAG. 11-12

3.4 MECANICAS

PAG.13-22

CONCLUCCION

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BIBLIOGRAFIA

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INTRODUCCION:

En el siguiente trabajo desarrollaremos las propiedades de los materiales electicos, magnéticos, térmicos, químicos y mecánicos; en donde veremos como esas propiedades ayudan a que nuestros materiales sean más resistentes, mas térmicos o todas aquellas cualidades que hacen especial a cada material y que ayudan a que los materiales sean ocupados para cada área en especial

3.1 MATERIALES ELETRICOS Y MAGNETICOS

PROPIEDADES ELECTRICAS.

Los materiales pueden clasificarse como:

CONDUCTORES: son aquellos con gran número de electrones en la banda de conducción, es decir. Con la gran facilidad para conducir la electricidad (gran conductividad). Todos los mátales son conductores, unos mejor que otros.

SEMICONDUCTORES: son los materiales poco conductores, pero sus electrones pueden saltar fácilmente de la banda de valencia a la de conducción, si se les comunica energía exterior. Algunos ejemplos son: el silicio, el germanio. El arseniuro de galio principalmente cerámico.

AISLANTES O DIELECTRICOS: Son aquellos cuyos electrones están fuertemente ligados al núcleo y por tanto, son incapaces de desplazarse por el interior y, consecuentemente, conducir. Buenos aislantes son por ejemplo: la mica, la porcelana, el poliéster; en lo que integran una gran cantidad de materiales cerámicos y materiales poliméricos

La conductividad eléctrica es la capacidad de un medio o espacio físico de permitir el paso de la corriente eléctrica atreves. También es definida como la propiedad natural características de cada cuerpo que represente la facilidad con la que los electrones pueden pasar por el conductimetria de los materiales

Magnetismo.

Las propiedades magnéticas se refieren al comportamiento de los materiales con respecto a campos magnéticos. Los imanes son objetos que generan un campo magnético que atrae a los metales; a esta fuerza de atracción la denominamos magnetismo.

Con respecto al magnetismo nos interesan dos cosas, si un material es magnético o no lo es y si al magnetizar un material este se magnetiza temporalmente o permanentemente.

Propiedades magnéticas.

Los materiales que pueden ser atraídos por un imán, son los que poseen propiedades magnéticas. Ejemplos de materiales magnéticos son: Hierro, cobalto y níquel y acero.

Por el contrario la madera, el hormigón, el plástico o el vidrio transparente no tienen propiedades magnéticas, esto es, no son atraídos ni repelidos por campos magnéticos, ni pueden magnetizarse temporal ni permanentemente.

Magnetismo temporal y permanente.

Cuando se hace pasar una corriente eléctrica por una bobina de hilo conductor, esta se convierte en un imán. Si dentro de la bobina colocamos una barra de acero, esta se magnetiza permanentemente, pero si la barra es de hierro dulce, solo se magnetizará mientras está circulando la corriente por la bobina.

Un electroimán o imán controlado por electricidad está formado por una bobina y un núcleo de hierro dulce. Los electroimanes se emplean en motores eléctricos, timbres electroválvulas, altavoces y otros dispositivos electromagnéticos.

Los materiales diamagnéticos son ligeramente repelidos por los imanes, ya que generan un campo magnético opuesto al que reciben. Los materiales paramagnéticos, sin embargo, generan un campo del mismo sentido que el que reciben y son atraídos por los imanes.

3.2. PROPIEDADES TERMICAS

Las propiedades térmicas describen el comportamiento de los polímeros frente a la acción del calor. Para los termoplásticos algunas de ellas son extremadamente importantes.

Calor específico

Es la cantidad de calor requerida para elevar la unidad de masa de una sustancia en una unidad de temperatura o bien la cantidad de calor requerida para elevar la temperatura de una masa determinada de sustancia en 1 grado Celsius o un kelvin, a una especificada temperatura, expresada en J/kg K (antes (cal/goce). También es la razón de la capacidad térmica de una sustancia con la del agua a 15ºC, pero si se considera como relación, el calor específico no tiene dimensión. Es necesario fijar la temperatura a la que se hizo la medición.

A continuación se muestran calores específicos a 20°C de varios polímeros

Poli cloruro de vinilo 0,22

Polietileno 0,30

Poliamidas 0,40 -0,50

Polietileno 0,55

Agua 1,00

Conductividad térmica

Es la cantidad de calor Q, pasando durante el tiempo t a través de una plancha de una sustancia con área a y diferencia de temperaturas ΔT por un espesor b (medido normal en la dirección del flujo de calor, puede definirse como:

Donde K es una constante conocida como conductividad térmica, la cual puede considerarse como la cantidad de calor pasando a través de una unidad de área de una sustancia cuando el gradiente de temperatura AT (medido a través de la unidad de espesor, en la dirección del flujo de calor) es unidad.

La conductividad térmica es expresada en W/Km - también cal/g ºC. El valor varía ligeramente con la temperatura.

Los polímeros orgánicos son relativamente pobres conductores del calor, y unos cuantos de ellos pueden expandirse a espumas sólidas o estructuras celulares, en las que la conductividad térmica disminuye hasta un valor muy bajo. La aislación térmica de las prendas de vestir depende largamente de la baja conductibilidad del aire quieto atrapado dentro de sus intersticios.

Conductividad térmica de algunos materiales expresada en W/Km:

Acero 44

Cobre 115

Agua 0,58

Aire 0,02

Madera 0,17

Acrílico 0,18

Poliamida 0,25

Policarbonato 0,20

Polietileno 0,12

Expandidos menos de 0,05

Coeficiente de dilatación lineal

Es el reversible incremento de la longitud de una unidad de largo de un material, por efecto de la temperatura. El coeficiente de dilatación o expansión lineal se expresa como

α= AL/At

Se denomina coeficiente de dilatación lineal al cociente entre la diferencia de longitud y la diferencia de temperatura que experimenta un cuerpo por esta causa. (El cúbico, para un material isotrópico, es aproximadamente el triple). La razón de expansión tiende a incrementarse con el aumento de temperatura, pero dentro de un cierto rango (mas o menos 10 ºC) el coeficiente para un dado material puede considerar¬se constante, a condición que no exista cambio de estado (de policristalino a amorfo) ocurra dentro del intervalo de temperatura La dilatación térmica de los polímeros orgánicos es alta con relación a otros materiales de construcción, pero puede reducirse con la inclusión de cargas minerales

Coeficientes de dilatación lineal de algunos materiales

Material (ºC-1) x 10-6

Madera 5,5

Acero 10,8

Polietileno 110- 150

Poliestireno 60-80

PTFE 50-100

Poliestireno 60-80

Fenol-formaldehído 30-45

Poliamidas 90-108

Siliconas 8-60

Índice de fundido o de fluencia

El índice de fundido para termoplásticos es una medida de la cantidad de material en gra¬mos que se extruye á través de un pequeño orificio en 10 minutos a una presión y temperatura determinadas. La norma ASTM D 1238 especifica los detalles que debe cumplir el aparato que se conoce con el nombre de plastómetro Este índice es muy usado pues una prueba sencilla y rápida que proporciona una relación con el peso molecular de material (nada indica sobre su distribución) y con la viscosidad.

3.3. PROPIEDADES QUIMICAS

Propiedades químicas

Uno de los factores que limitan de forma notable la vida de un material es la alteración química que puede experimentar en procesos de oxidación o corrosión.

3.1.- Oxidación

Consiste en la cesión de electrones.

Cuando un material se combina con el oxígeno, transformándose en óxidos más o menos complejos, se dice que experimenta una reacción de oxidación. De esta forma esquemática se puede representar el proceso de oxidación de la siguiente manera:

Cuando un material se encuentra situado en una atmósfera oxidante, su superficie se oxida más o menos rápidamente; el óxido que se transforma se deposita en la parte exterior del material recubriéndolo por completo. Para que el proceso de oxidación continúe en esa situación, el material o el oxígeno deben atravesar, por difusión, la capa de óxido, que se comporta oponiéndose tanto al movimiento de los átomos de oxígeno como a los del material. Existen capas de óxidos que presentan mayor oposición a este movimiento que otras.

Cuanto mayor sea la temperatura a la que se encuentra sometido un material, mayor será la velocidad

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