ciencia de los materiales

Universidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda”
Programa de Ingeniería
Asignatura: Ciencias de los materiales
Prof. Maglenys Rangel

TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LOS MATERIALES

Ciencias de los Materiales:
La ciencia de materiales es un campo multidisciplinario que se encarga del estudio de los conocimientos básicos de los materiales, su estructura interna, su comportamiento,propiedades y características y utiliza este conocimiento en el desarrollo de aplicaciones y usos de los mismos, y en la investigación para obtener nuevos materiales. Incluye elementos de la química y física, así como las ingenierías química, mecánica, civil y eléctrica. Con la atención puesta de los medios en la nano ciencia y la nano tecnología en los últimos años, la ciencia de los materiales ha sidoimpulsada 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.
Definición de materiales
Es cualquier elemento, sustancia, compuesto químico, que posee masa y está compuesto de materia, que tiene alguna propiedado característica que permite darle algún tipo de utilidad.
El comportamiento de los materiales queda definido por su estructura a nivel microscópico, la estructura electrónica de un átomo determina la naturaleza de los enlaces atómicos que a su vez contribuye a fijar las propiedades de un material dado. En forma general, las propiedades se separan para su estudio en dos grandes ramas:propiedades físicas y propiedades mecánicas.

Propiedades mecánicas: Describen la forma en que un material soporta fuerzas aplicadas, incluyendo fuerzas de tensión, compresión, impacto, cíclicas o de fatiga, o fuerzas a altas temperaturas. A continuación, se definen algunas de ellas:

- Tenacidad: Es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar, sin deformarse ni romperse, los esfuerzosbruscos que se les apliquen.

- Elasticidad: Consiste en la capacidad de algunos materiales para recobrar su forma y dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo que había determinado su deformación.

- Dureza: Es la resistencia que un material opone a la penetración.

- Fragilidad: Un material es frágil cuando se rompe fácilmente por la acción de un choque.

- Plasticidad: Aptitud de algunosmateriales sólidos de adquirir deformaciones permanentes, bajo la acción de una presión o fuerza exterior, sin que se produzca rotura.

- Ductibilidad: Considerada una variante de la plasticidad, es la propiedad que poseen ciertos metales para poder estirarse en forma de hilos finos.

- Maleabilidad: Otra variante de la plasticidad, consiste en la posibilidad de transformar algunos metales enláminas delgadas.

Las anteriores propiedades mecánicas se valoran con exactitud mediante ensayos mecánicos:
- Ensayo de tracción: Ofrece una idea aproximada de la tenacidad y elasticidad de un material.

- Ensayos de dureza: Permiten conocer el grado de dureza del material.

- Ensayos al choque: Su práctica permite conocer la fragilidad y tenacidad de un material.

- Ensayostecnológicos: Ponen de manifiesto las características de plasticidad que posee un material para proceder a su forja, doblado, embutido, entre otros

Propiedades físicas: Dependen de la estructura y procesamiento del material. Describen características como color, conductividad eléctrica o térmica, magnetismo y comportamiento óptico, generalmente no se alteran por fuerza que actúan sobre el material. Puedendividirse en: eléctricas, magnéticas y ópticas.

1. Propiedades eléctricas: Describen el comportamiento eléctrico del metal, el cual en muchas ocasiones es más crítico que su comportamiento mecánico. Existe también el comportamiento dieléctrico, propio de los materiales que impiden el flujo de corriente eléctrica, que va más allá de simplemente proporcionar aislamiento.
Los electrones son los...