Ciencia de los materiales

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Mecanica de Solidos II

Facultad : Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica.

Escuela : Ingeniería Eléctrica.

Tema : Materiales mas usados en la ingenieria

Profesor : Curay Tribeño Jose Luis

Alumno : MaguiñaVega Luis Manuel 080040E

2010

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Introducción:

El progreso tecnológico se encuentra estrechamente unido al desarrollo de nuevos materiales.
Conel paso del tiempo, la cantidad de materiales disponibles ha ido en aumento. Con el advenimiento de la Revolución Industrial, las máquinas empezaron a ser la base de una nueva economía y esto sigue siendo así hasta nuestros días.

Las propiedades mecánicas de los materiales nos indican qué tan bien soporta un material las fuerzas que se aplican sobre él. A nivel microscópico, estas propiedadesson originadas por la forma en que los átomos de un material se enlazan entre sí. En cambio, las propiedades electrónicas de los materiales son originadas por la forma en que los electrones de un material reaccionan frente a una excitación. Entre éstas se clasifican las propiedades eléctricas, magnéticas, ópticas y térmicas, es decir, aquéllas que tienen que ver con los campos eléctricos,magnéticos, electromagnéticos y con el calor. Debe aclararse que el clasificar las propiedades térmicas dentro de las propiedades electrónicas puede ser cuestionable. Como se verá más adelante, no siempre es cierto que las propiedades térmicas estén relacionadas exclusivamente con el comportamiento de los electrones.

La elección de materiales de acuerdo a sus propiedades mecánicas se remonta a losprincipios de la historia. El interés no ha decrecido en lo más mínimo. Cuando nuestros antepasados elegían la piedra como el material con que fabricarían puntas de flecha no estaban haciendo algo muy diferente que el ingeniero que hoy en día elige el material con el que se fabricará el chasís de una nave espacial. La selección de acuerdo a las propiedades electrónicas tuvo, por el contrario, unaaparición relativamente reciente. La gran variedad de dispositivos que han transformado nuestra forma de concebir el mundo, no existiría si no fuera por el descubrimiento y el dominio de las propiedades electrónicas.

Las propiedades de los materiales son tantas que sería imposible describir cada una de ellas con claridad. Por esto, a continuación, se dará una breve explicación de las más destacadas,sin que esto implique que el análisis sea exhaustivo. Después se hará una breve revisión de algunas de las categorías de materiales más importantes.

Características de los materiales:

a) Dureza y tenacidad
Los conceptos de dureza (hardness) y tenacidad (toughness) son muy fácilmente confundidos a pesar de que tienen significados completamente diferentes. El diamante es el material más duroque existe y sin embargo, no es el más tenaz: si se le da un martillazo se romperá en pedazos, aunque el acero del martillo sea menos duro. Las varillas metálicas que sostienen las edificaciones son muchísimo más tenaces que el diamante, el diamante no podría reemplazarlas aún cuando su dureza sea mucho mayor.

La dureza se relaciona con la capacidad que tiene un material de soportar esfuerzos sindeformarse permanentemente. Hay diversas formas de medir la dureza, si bien la mayoría consiste en utilizar un indentador; esto es, un dispositivo que trata de penetrar el material, que podría ser un pequeño balín o una aguja. Por ejemplo, si pretendemos comparar la dureza de un trozo de plastilina con la de un vaso de vidrio, podríamos utilizar un lápiz como indentador. El lápiz penetra sindificultad la plastilina, demostrando que el lápiz es más duro que la plastilina. Por otra parte, el lápiz no puede atravesar el vaso de vidrio, así que el vidrio es más duro que el lápiz. Del resultado de ambos experimentos también podemos concluir que el vidrio es más duro que la plastilina. La tenacidad tiene que ver con la capacidad que tiene un material para absorber energía sin romperse....
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