TEMA
MATERIALS I LES SEVES PROPIETATS
ÍNDEX:
I. MATÈRIES PRIMERES I MATERIALS II. TIPUS DE PROPIETATS:
A.FÍSICAS
A.1 MECÀNIQUES A.2 conductivitats A.3 calorífiques B.QUÍMICAS C.ECONÓMICAS D.ECOLÓGICAS E.HUMANAS.
Luis García Molina.
Matèries primeres i MATERIALS
Observa aquest esquema del procés productiu de l'home:
Els materials provenen de les matèries primeres.
Def: Les matèries primeres són les substàncies extretes directament de la natura.
Aquestes són processades perquè les puguem utilitzar en les fàbriques com materials.
Def: Així els materials són la matèria preparada i disponible directament per fabricar productes.
Matèria
primera primària o de Fàbrica transformació
Material Fàbrica
secundària o de fabricació
Matèries primeres i MATERIALS
• ACTIVITAT 1.1: Busca en aquest dibuix les matèries primeres d'on podem obtenir materials.
MINA de minerals
Plataforma petrolífera
Pou petrolífer
MAR RIU
Matèries primeres i MATERIALS
• ACTIVITAT 1.2: Completa els següents esquemes, dibuixant el que falta:
Matèria primera: Mineral metàl·lic
Fàbrica primària o de transformació
Material:
metall secundària o de Fàbrica fabricació
Producte: claus
Fàbrica primària o de transformació
Fàbrica
secundària o de fabricació Producte: ampolla Matèria primera: _________ Material: _________
Matèries primeres i MATERIALS
• ACTIVITAT 1.3: Completa els següents esquemes, dibuixant el que falta:
Fàbrica primària o de transformació
Fàbrica
secundària o de fabricació
Producte: Banc de
cuina
Fàbrica primària o de transformació
Fàbrica
secundària o de fabricació
Producte: got de vidre Matèria primera: _________ Material: _________ Matèria primera: _________ Material: _________
Matèries primeres i MATERIALS
• ACTIVITAT 1.4: Completa els següents esquemes, dibuixant el que falta:
Fàbrica primària o de transformació
Fàbrica
secundària o de fabricació
Producte: samarreta
cotó
Fàbrica primària o de transformació
Fàbrica
secundària o de fabricació Producte: samarreta polièster Matèria primera: _________ Material: _________ Matèria primera: _________ Material: _________
Matèries primeres i MATERIALS
• ACTIVITAT 1.5: Completa els següents esquemes, dibuixant el que falta:
Fàbrica primària o de transformació
Fàbrica
secundària o de fabricació
Producte: cadira
Fàbrica primària o de transformació
Fàbrica
secundària o de fabricació Producte: cable de coure Matèria primera: _________ Material: _________ Matèria primera: _________ Material: _________
Matèries primeres i MATERIALS
• ACTIVITAT 1.6: Completa els següents esquemes, dibuixant el que falta:
Fàbrica primària o de transformació
Fàbrica
secundària o de fabricació
Producte: edifici
Fàbrica primària o de transformació
Fàbrica
secundària o de fabricació Producte: salsitxa Matèria primera: _________ Material: _________ Matèria primera: _________ Material: _________
MATÈRIES PRIMERES
• 1.-MATERIALS PETRIS • Pedres
• Àrids • Arena
• Materials ceràmics. • Cal
• Guix • Vidre
• 2.-MATERIALS METÀL·LICS.
– -Férrosos: Fosa, acer ...
– -No Ferrosos: Coure, Estany ...
• 3.-FUSTES.
• 4.-MATERIALS TÈXTILS.
– -naturals Vegetals – -naturals Animals – -Sintéticos
• 5.-MATERIALS PLÀSTICS. Roca
Fragments de roques
Sílice Argila
Minerals fèrrics Minerals no fèrrics
Tronc d'arbres
Fibres de cultius
Pèl i pell d'animals. Seda Polímers del petroli
Polímers del petroli
TIPUS DE MATERIALS
Arena
Roques calcàries Aljez
Matèries primeres i MATERIALS
• ACTIVITAT 1.7: Digues de quins materials es fabriquen aquests productes i de quina matèria primera s'obtenen aquests
12
Cada objecte que dissenyem i construïm necessita estar fet d'un material que li aporti unes característiques adequades al seu ús.
Cada material té unes propietats pròpies, que el fan adequat o inadequat per a diferents usos. El mateix material pot ser idoni per a un ús, i un terrible error per a un altre.
No obstant això això no vol dir que només puguem fabricar un objecte amb un sol tipus de material. Cada objecte pot ser fabricat amb diferents materials, però aquests han de tenir propietats similars.
Com a futurs dissenyadors, enginyers, tècnics, operaris, venedors o compradors, hem de conèixer les propietats dels materials, per prendre bones decisions.
TIPUS DE PROPIETATS: A.FÍSICAS
A.1 MECÀNIQUES A.2 conductivitats A.3 calorífiques B.QUÍMICAS
C.ECONÓMICAS D.ECOLÓGICAS E.HUMANAS.
13
• ELASTICITAT: És la capacitat d'un cos de poder deformar davant d'una força i recuperar la forma original després de cessar la força que el deformava.
– PLASTICITAT: És un cos amb elasticitat mitjana: recupera part de la forma i adquireix deformacions permanents
– RIGIDESA: És un cos amb elasticitat molt baixa: no es deforma
A.1) PROPIETATS FÍSIQUES mecàniques
força
força
14
• Mal·leabilitat: Propietat de poder fer-se làmines si passa per rodets.
• Ductilitat: Propietat de estirar-se en fils.
15
• DURESA: Capacitat d'un cos de poder ratllar a un altre.
• RESISTÈNCIA MECÀNICA: Capacitat de suportar grans esforços continus.
• TENACITAT: Capacitat de suportar cops secs.
– FRAGILITAT: Baixa tenacitat.
16 • CONDUCTIVITAT ELÈCTRICA: la capacitat de
transmetre el corrent elèctric.
• CONDUCTIVITAT LLUMINOSA: Capacitat de transmetre la llum.
• CONDUCTIVITAT TÈRMICA: Capacitat de transmetre la calor.
• CONDUCTIVITAT ACÚSTICA: Capacitat de transmetre el so.
• CONDUCTIVITAT DE LÍQUIDS (permeabilitat):
Capacitat de deixar passar líquids a través seu
– Porositat: capacitat d'absorbir i retenir líquids.
– Solubilitat: capacitat de dissoldre completament en aigua.
A.2) PROPIETATS FÍSIQUES: conductivitats
POWER LIGHT HEAT SOUND LIQUID
A.3) PROPIETATS FÍSIQUES: de la calor
• DILATABILIDAD: Capacitat d'augmentar el seu volum amb la calor i contreure amb el fred.
• Fusibilitat: Capacitat de passar de sòlid a estat líquid amb la calor
Solidificabilidad: el contrari
• EVAPORABILIDAD: Capacitat de passar a de líquid a gas.
Condensabilidad: el contrari
• SUBLIMABILIDAD: Capacitat de passar a de sòlid a gas.
Solidificabilidad: el contrari
18
A.3) PHYSICAL PROPERTIES: States
heat
cold
sublimability
evaporability
solidificability
solidificability condensability
18
activitat
.1
Analitzarem les propietats físiques mecàniques dels materials: COMPLETA LA
SEGÜENT TAULA pensant en una mostra modèlica del material preparat per al seu ús.
ELASTICITAT Mal·leabilitat Ductilitat DURESA RESISTÈNCIA TENACITAT
Petris Pedres
Àrids
Ceràmics
Vidre
Metalls
Fustes
Tèxtils Naturals
Sintètics
Plàstics
19
activitat
.2
Analitzarem les propietats físiques de les conductivitats dels materials: COMPLETA LA SEGÜENT TAULA pensant en una mostra modèlica del material preparat per al seu ús.
Conducividad
ELÈCTRICA Conducividad LUMÍNICA Conducividad TÈRMICA Conducividad ACÚSTICA Conducividad de LÍQUIDS Petris Pedres
Àrids
Ceràmics
Vidre
Metalls
Fustes
Tèxtils Naturals
Sintètics
Plàstics
20
• Oxidabilitat: És la capacitat d'un cos de combinar-se amb l'oxigen de l'aire per forma òxids.
– COMBUSTIBILITAT: És la capacitat extrema de l'oxidació. Reacciona tant que es crema i deixa anar molta energia de cop.
21
activitat
.3
Analitzarem les propietats físiques mecàniques dels materials: COMPLETA LA SEGÜENT TAULA:
DILATABILIDAD Fusibilitat EVAPORABILIDAD
Petris Pedres
Àrids
Ceràmics
Vidre
Metalls
Fustes
Tèxtils Naturals
Sintètics
Plàstics
22
activitat
.4
Analitzarem les propietats físiques mecàniques dels materials: COMPLETA LA SEGÜENT TAULA:
Oxidabilitat COMBUSTIBILIAD
Petris Pedres
Àrids
Ceràmics
Vidre
Metalls
Fustes
Tèxtils Naturals
Sintètics
Plàstics
23
• Les propietats econòmiques són totes aquelles referides al mercat (lloc on fabricants i consumidors interaccionen.
– COST DE PRODUCCIÓ
– PREU DE VENDA
– ESTABILITAT-DURADA
C1) PROPIETATS ECONÒMIQUES
C2) PROPIETATS MEDIAMBIENTALS
C3) PROPIETATS HUMANES
• Les propietats ecològiques són aquelles característiques del material en relació amb el nivell d'impacte en el medi ambient.
– RECICLABILITAT. – REUTILIZABILIDAD. – BIODEGRADABILITAT.
– IMPACTE MEDIAMBIENTAL A LA SEVA OBTENCIÓ. – TOXICITAT.
– SOSTENIBILITAT – Renovabilitat
• Les propietats humanes són aquelles que tenen a veure directament amb els éssers humans, des dels seus gustos fins a la seva seguretat.
– Inclou les propietats ecològiques, atès que formem part de l'ecosistema. – SEGURETAT (PERILL PER A NENS, TOXICITAT)
– ERGONOMIA – JUSTÍCIA – ESTÈTICA.
24
activitat
.5
Analitzarem les propietats físiques mecàniques dels materials: COMPLETA LA SEGÜENT TAULA:
PREU DE
VENDA RECICLA-TAT
BIODEGRA-inundabilitat IMPACTE
D'OBTENCIÓ Renovació TAT JUSTÍCIA ESTÈTICA
Petris Pedres
Àrids
Ceràmics
Vidre
Metalls
Fustes
Tèxtils Naturals
Sintètics
Plàstics
25
ELECCIÓ DE MATERIALS EN EL DISSENY DE
PRODUCTES
Quan dissenyem productes hem de pensar de quin material o materials estarà fet.
Per triar el material hem de pensar quin tipus de propietats pensem que ha de tenir.
Per exemple, pensem en les propietats que hauria de tenir el material per fer una taula:
26
TIPUS PROPIETAT NIVELL
FÍSIQUES MECÀNIQUES Elasticitat
(Plasticitat) (rigidesa) BAIX Mal·leabilitat BAIX
Ductilitat BAIX
Duresa ALT
Resistència mecànica ALT
Tenacitat ALT
Conductivitats Elèctrica BAIXA
Tèrmica BAIXA
Lumínica No importa
Acústica No importa
De líquids BAIX
DE LA CALOR Dilatabilidad BAIX
Fusibilitat BAIX Evaporabilidad BAIX Sublimabilidad BAIX QUÍMIQUES Oxidabilitat (Combustibiilidad) BAIX ECOLÒGIQUES Reciclabilitat
Sostenibiliadd No importa gaire ECONÒMIQUES Preu
Durada BAIXALT HUMANES Justícia ALT Anàlisi dels graus
de les
propietats per al material per fer una taula:
27
Activitat
.5
ACTIVITAT 6:
Fes una anàlisi dels graus de les propietats per al material per fer
a) un sofà. b) Un martell c) Un forn
d) Una finestra e) El ganxo d'una
grua.
TIPUS PROPIETAT NIVELL
FÍSIQUES MECÀNIQUES Elasticitat
(Plasticitat) (rigidesa) Mal·leabilitat Ductilitat Duresa Resistència mecànica Tenacitat Conductivitats Elèctrica Tèrmica Lumínica Acústica De líquids
DE LA CALOR Dilatabilidad
Fusibilitat Evaporabilidad Sublimabilidad QUÍMIQUES Oxidabilitat (Combustibiilidad) ECOLÒGIQUES Reciclabilitat Sostenibiliadd ECONÒMIQUES Preu Durada HUMANES Justícia
Martell de vellut,
matalàs de vidre,
taula d'argila,
edificis de setí,
guerra de cotó,
Pistola de caramel,
pau d'homes,
...
triem els materials triem el fins
