Atomos i caracterìsticas

UNITAT FORMATIVA 1. PROPIETATS DELS MATERIALS.
NF.1. Classificació dels materials.
N.F.2. Estructura de l'àtom i taula periòdica.
N.F.3. Enllaços atòmics, estructura cristal·lina i estructura amorfa.
N.F.4. Propietats mecàniques dels materials.
N.F.5. Propietats físiques i químiques dels materials
NF.1. Classificació dels materials.
Els materials sòlids es poden classificar en cinc gransgrups: metal·lics, polimèrics, ceràmics,
compostos i naturals. Aquest esquema es basa en la composició química i en l’estructura atòmica.
Materials metàl·lics o metalls: els metalls en general són mecànicament resistents i deformables,
per aquests dos motius tenen aplicacions estructurals. Els metalls condueixen perfectament el calor i
l’electricitat i són opacs a la llum. Tenen alta densitat isón sòlids a temperatura ambient (a excepció
del mercuri).
La seva estructura interna es caracteritza per tindre un gran número d’electrons deslocalitzats, és a
dir, que no pertanyen a cap àtom en concret. La majoria de les propietats dels metalls es deuen a
aquests electrons deslocalitzats.

En general els metalls presenten altíssima resistència mecànica, sobretot quan es troben aliats ambaltres elements però poden presentar el problema de la seva oxidació, aquesta acostuma a ser la seva
principal limitació, sobretot en el cas dels acers. Pel que fa al seu punt de fusió, aquest oscil·la molt
1

entre els diferents metalls i pot anar des dels 250ºC aproximats en el cas de l’estany fins als 3200ºC
pel cas del wolfram.
Polimèrics: es tracta de materials orgànics, basats en elcarboni, hidrogen i altres elements no
metàl·lics. Els polímers tenen densitats baixes i poden tindre una altíssima flexibilitat tot i que
també existeixen polímers altament rígids. No tenen una temperatura fixa d’evaporació i durant un
interval de temperatura tenen una flexibilitat o elasticitat que permet moldejar-los i obtindre’n
formes diverses. La majoria de materials plàstics (però notots) presenten les següents
característiques:
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Fàcils de treballar i moldejar.
Baix cost de producció.
Baixa densitat.
Solen ser impermeables.
Bons aïllants acústics.
En general són bons aïllants tèrmics però la majoria no resisteixen temperatures massa altes.
Resistents a la corrosió
Alguns poden presentar dificultat per ser reciclats. No són biodegradables.Si es cremen són
altament contaminants.
La seva resistència mecànica és limitada.

Ceràmics: són compostos químics formats per la combinació d’un element metàl·lic i un element
no metàl·lic i tan poden ser cristal·lines com amorfes. Com a norma general, són materials aïllants
elèctrics i tèrmics, són materials refractaris i a temperatures elevades i/o atmosferes agressives són
més resistentsque els metalls i els polímers. Des del punt de vista mecànic, les ceràmiques són
dures i molt fràgils. La fragilitat que presenten les ceràmiques és la seva principal limitació en el
seu ús.

2

Tenen una alta resistència a la compressió, fins i tot a temperatures altes, per contra presenten un
mal comportament quan l’esforç a que estan sotmeses és de tracció.
Compostos: els materialscompostos són combinació de dos o més materials diferents. Aquests
materials es dissenyen de tal manera que s’aconsegueixi la millor combinació de les característiques
de cada material que en forma part. Per exemple, la fibra de vidre és un compost format per vidre en
forma de filaments, rodejat per un material polimèric.

Els materials compostos presenten baixa densitat i alta resistènciamecànica específica per això són
interessants en aplicacions de la indústria del transport on es busca resistència i lleugeresa. També
tenen aplicació en la fabricació de material esportiu. També presenten un bon comportament a
l’oxidació.
Naturals: són materials que el seu origen és la d’un ser viu. Històricament han sigut
imprescindibles per fer possible l’evolució de l’espècie humana....