Ciencia_e_Ing_De_Mat Unidad I Parte2

UNIDAD No. 1.- Estructuras, Arreglos y
Movimiento de los Átomos.
Introducción
1.1.Importancia
y
Clasificación
de
los
Materiales en Ingeniería.
1.2.- Arreglos Atómicos.
1.2.1.- Orden de Corto y
Largo Alcance.
1.2.2.- Redes, Celdas
Unitarias,
Bases
y
Estructuras Cristalinas.
1.2.3.Puntos,
Direcciones y Planos de
la Celda Unitaria.
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1.3.Defectos
Imperfecciones.

e

1.3.1.- DefectosPuntuales.
1.3.2.- Dislocaciones.
1.3.3
Defectos
Superficiales.
1.3.4.- Importancia de los
Defectos.

1.4.- Movimiento de Átomos.
1.4.1.- Aplicaciones de la
Difusión.
1.4.2.- Mecanismos de la
Difusión.
1

1.1 Importancia y Clasificación de los
Materiales en Ingeniería.
Probablemente, la importancia de los materiales en
nuestra cultura es mayor de lo que habitualmente se
cree. Prácticamente cada segmentode la vida cotidiana
está influido en mayor o menor grado por los materiales,
como por ejemplo transporte, vivienda, vestimenta,
comunicación, recreación y alimentación. Se han
desarrollado decenas de miles de materiales distintos
con características muy especiales para satisfacer las
necesidades de nuestra moderna y compleja sociedad;
se trata de metales, plásticos, vidrios y fibras.

El progresode muchas tecnologías, que aumentan la
confortabilidad de nuestra existencia, va asociado a la
disponibilidad de materiales adecuados.
El avance en la comprensión de un tipo de material
suele ser el precursor del progreso de una tecnología.
Por ejemplo, la fabricación de automóviles fue posible
por la aparición de un acero idóneo y barato o de algún
sustituto comparable.
Actualmente los adelantoselectrónicos más sofisticados
se basan en componentes denominados materiales
semiconductores.

Hay

muchas

formas

de

clasificar

los

materiales:

oSegún su Origen
oSegún su Composición
oSegún sus Propiedades
Según su Origen: los materiales se pueden clasificar en
materiales naturales y materiales artificiales,
dependiendo de que se encuentren directamente en el
medio natural o sean elresultado de algún proceso de
fabricación. Por ejemplo, el granito es un material
natural, mientras que el acero es un material artificial.

Según su Composición: los materiales se pueden
clasificar en elementos y compuestos, homogéneos y
heterogéneos, metálicos y no metálicos, inorgánicos y
orgánicos, etc.
Según sus Propiedades: los materiales se pueden
clasificar en rígidos y flexibles, tenaces yfrágiles,
conductores y aislantes, reciclables y no reciclables, etc.

La ciencia de materiales clasifica a todos los materiales en
función de sus propiedades y su estructura atómica.
La clasificación es la siguiente:
Metales
Cerámicos
Polímeros
Materiales Compuestos

Otra clasificación es en función de sus propiedades:

Materiales Estructurales
Materiales Funcionales
Estos últimos comprenden losmateriales utilizados en
las industrias eléctrica, electrónica, informática y de las
telecomunicaciones:
Conductores
Semiconductores
Dieléctricos
Magnéticos
Ópticos

Existen otras clasificación más exhaustivas, aunque con
estas categorías cualquier elemento puede ser
clasificado.
En realidad en la ciencia de materiales se reconocen
como categorías únicamente los metales, los
materiales cerámicos ylos polímeros, cualquier
material puede incluirse en una de estas categorías, así
pues los semiconductores pertenecen a los
materiales cerámicos y los materiales compuestos
no son más que mezclas de materiales
pertenecientes a las categorías principales.

El avance radical en la tecnología de materiales
puede conducir a la creación de nuevos productos o
al florecimiento de nuevas industrias, perolas
industrias actuales a su vez necesitan científicos de
materiales para incrementar las mejoras y localizar
las posibles averías de los materiales que están en
uso.
Las aplicaciones industriales de la ciencia de
materiales incluyen la elección del material, su
costo-beneficio para obtener dicho material, las
técnicas de procesado y las técnicas de análisis.

Además de la caracterización del...