INTRODUCCION A LOS
MATERIALES
UNIDAD I.
DR. DENY GONZALEZ
Descripción general
Definición de materiales
Propiedades de los materiales
Diagrama de fases
Tipos de Materiales
Materiales Metálicos
Materiales Polímeros
Materiales Cerámicos
Materiales Compuestos
Ciencia y Manejo de los Materiales
Definición de materiales
Sustancia constituyente de componentes y estructura. El ingeniero
debe conocer sus propiedades y estructura interna.
Ciencia de Materiales: Conocimientos básicos sobre estructura,
propiedades y procesado.
Ingeniería de Materiales: Vertiente practica o aplicada de los
conocimientos científicos.
Ciencia y Manejo de los Materiales
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Ciencia y Manejo de los Materiales
Propiedades de los materiales. Mecánicas
1. resistencia
capacidad de soportar una carga externa el material 2. dureza
propiedad que expresa el grado de deformación permanente que sufre un metal bajo la acción directa de una carga
3. plasticidad
capacidad de deformación permanente de un metal sin que llegue a romperse 4. elasticidad
capacidad de un material de volver a sus dimensiones normales después de haber cesado la carga
5. tenacidad
la resistencia a la rotura por esfuerzos de impactos que deforman el metal. 6. fragilidad
propiedad que expresa la falta de plasticidad y por tanto de tenacidad los materiales frágiles se rompen en el limite elástico
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Propiedades de los materiales. Mecánicas
7. resistencia
es la resistencia de un metal a su rotura por choque y se determina por medio del ensayo de charpy
8. fluencia
propiedades de algunos metales de deformarse lenta y espontáneamente bajo la acción de su propio peso o de cargas muy pequeñas
9. fatiga
esta propiedad se utiliza para medir materiales que van a estar sometidos a acción de cargas periódicas.
10. maleabilidad
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Propiedades de los materiales. Físicas
1. peso especifico
absoluto o relativo, el primero es el peso de la unidad de volumen de un cuerpo homogeno y el peso especifico relativo es la relacion entre el peso de un cuerpo y el peso de igual volumen de una sustancia tomada como referencia
2. punto de fusion
describe la temperatura en la cual un material o elemento pasa del estado solido a liquido 3. dilatacion termica
mide cuanto se puede deformar un material con respeco a un diferencial de T°, puede causar contraccion o dilatacion.
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Propiedades de los materiales. Físicas
1. peso especifico
absoluto o relativo, el primero es el peso de la unidad de volumen de un cuerpo homogeno y el peso especifico relativo es la relacion entre el peso de un cuerpo y el peso de igual volumen de una sustancia tomada como referencia
2. punto de fusion
describe la temperatura en la cual un material o elemento pasa del estado solido a liquido 3. dilatacion termica
mide cuanto se puede deformar un material con respeco a un diferencial de T°, puede causar contraccion o dilatacion.
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Propiedades de los materiales. Químico
1. enlace metálico
tienen pocos electrones en su casa mas externa y se pierden con gran facilidad. 2. enlace covalente. Es una reacción entre dos átomos no metal
3. enlace iónico
es una reacción de 2 átomos de distinta electronegatividad. existe transferencia de uno o mas electrones del átomo menos electronegativo hacia el mas electronegativo
4. enlace de van der walls
son fuerzas de estabilización molecular. forman enlaces químicos no covalentes 5. enlace metálico
se forma como resultado de que los átomos de elementos con baja electronegatividad sedes sus electrones de valencia.
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Propiedades de los materiales. Tecnológicas
1. conformabilidad
propiedad del metal que mide su maleabilidad 2. ductibilidad
es la capacidad del metal de dejarse deformar o trabajar en frio 3. fusibilidad
permite obtener piezas fundidas o coladas 4. colabilidad
capacidad de un metal fundido para producir piezas fundidas completas y sin defecto para que un metal sea colabe debe poseer gran fluides.
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Propiedades de los materiales. Tecnológicas
5. soldabilidad
es la actitud de un metal para soldarse con otro identico bajo presión ejercida sobre ambos en caliente.
6. templabilidad
es la propiedad de un metal de sufrir transformaciones en su estructura cristalina producto del calentamiento y enfriamiento sucesivo y brusco.
7. maquinibilidad
propiedad del metal de dejarse mecanizar mediante una herramienta cortante apropiada un material que presenta este material
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Diagrama de Fases
En termodinámica y ciencia de materiales se denomina diagrama de
fase a la representación gráfica de las fronteras entre diferentes
estados de la materia de un sistema, en función de variables elegidas
para facilitar el estudio del mismo.
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Diagrama de Fases
1.
Sistemas de un componente. Las variables independientes en
sistemas de un componente estan limitadas a la temperatura y la
presion ya que la composicion es fija.
2.
Sistemas de dos componentes. Tienen tres variables independientes,
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Propiedades de los materiales
NIHONIO proviene de la palabra "Nihon", el término utilizado para designar a Japón;
MOSCOVIO, hace referencia a Moscú, la capital de Rusia; TÉNESO, proviene del estado de Tennessee (EE UU) debido a que esta región es pionera en investigación en cuanto al mundo de la química se refiere y se convierte así en el segundo estado en verse reflejado en la tabla periódica, tras California (correspondiente al elemento 98). Por último, OGANESÓN
fue nombrado así en honor al físico ruso Yuri Oganessian, de 83 años. Por segunda vez en la historia, un científico en vida tiene el honor de ver su nombre escrito en un elemento.
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Propiedades de los materiales (nuevos materiales)
1. Grafeno
El grafeno podría aplicarse en el campo de la electrónica para
diseñar mejores procesadores y circuitos integrados, además de su
aplicación en la investigación química mediante microprocesadores
de silicio facultados para analizar resultados de laboratorio en
tiempo real.
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Propiedades de los materiales (nuevos materiales)
2. Upsalita
Estamos hablando de la sustancia más absorbente jamás creada, con una alta área de superficie: 800 m2/g, la mayor conocida hasta ahora.
Entre sus aplicaciones podrían estar desde absorber residuos tóxicos en los mares hasta preservar seco el interior de los equipos electrónicos para incrementar su durabilidad, en una escala mucho más pequeña.
3. Espuma de titanio
Científicos investigadores alemanes lograron crear un nuevo material super resistente y ultra ligero, gracias a la combinación de espuma de poliuretano y titanio en polvo.
Entre sus aplicaciones destaca la regeneración de huesos al integrarse con las piezas naturales.
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Propiedades de los materiales (nuevos materiales)
4. Aerografeno
Se trata de
un Aerogel el cual es el nuevo material más ligero
conocido en el mundo
, con una densidad de solamente 0.16
mg/cm
3.
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