Ciencia E Ingeneria De Los Materiales

SINOPSIS
Todas las personas y especialmente los ingenieros tienen que ver con materiales, de manera cotidiana ya sea en manufactura, procesamientos y en el diseño y construcción de componentes o estructuras, ya que deben seleccionar y utilizar materiales y analizar fallas de los mismos, deben tomar una importante decisión al seleccionar los materiales a incorporar en un diseño porque se tieneque verificar si las propiedades requeridas se pueden conseguir y mantener durante el uso del producto, si el material es compatible con otras partes de un ensamble y si puede unirse fácilmente a ellas; por otro lado considerar que se pueda reciclar fácilmente y observar si el material o su fabricación pueden causar problemas ecológicos e incluso si puede convertirse de manera económica en uncomponente útil.
En este trabajo se pretende dar a conocer de una manera generalizada los distintos tipos de materiales disponibles para comprender un poco de su comportamiento y sus capacidades y poderlos aprovechar de una manera más eficiente, así como ampliar el panorama de las personas de la ingeniería en materiales y su relevancia en la industria.

Los materiales se clasifican en 4 grupos:metales, cerámicos, polímeros y materiales compuestos. Cada uno de estos grupos posee estructuras y propiedades distintas.
Los metales y sus aleaciones generalmente presentan conductividad eléctrica y térmica, resistencia relativamente alta, alta rigidez, y resistencia al impacto. Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga. Las aleaciones proporcionan mejoría en algunapropiedad particularmente deseable o permite una mejor combinación de propiedades.
Los cerámicos tienen baja conductividad eléctrica y térmica y a menudo son utilizados como aislantes, son fuertes y duros, aunque también muy frágiles o quebradizos. Las nuevas técnicas de procesamiento han conseguido que los cerámicos sean lo suficientemente resistentes a la fractura para que puedan ser utilizados enaplicaciones de carga, como los impulsores de turbina.
Los polímeros, son producidos en la polimerización, es decir, creando grandes estructuras moleculares a partir de moléculas orgánicas. Tienen baja conductividad eléctrica y térmica, reducida resistencia y no son adecuados para utilizarse a temperaturas elevadas. Se dividen en termoplásticos y termoestables.
Los materiales compuestos se forman apartir de 2 o más materiales, produciendo propiedades que no se encuentran en ninguno de los materiales de manera individual. Con materiales compuestos podemos producir materiales ligeros, fuertes, dúctiles, resistentes a altas temperaturas, entre otras propiedades.
Igual que la composición, la estructura de un material tiene una influencia profunda en sus propiedades.
La estructura de losmateriales se pueden comprender en varios niveles: estructura atómica, arreglos atómicos de largo y corto alcances, nanoestructura, microestructura y macroestructura. Los ingenieros que se ocupan de las aplicaciones prácticas deben comprender la estructura tanto micro como macro. Como los átomos y los arreglos atómicos constituyen los bloques de construcción de los materiales avanzados, se necesitacomprender la estructura a nivel atómico. Hay muchos dispositivos novedosos que están apareciendo, basados en sistemas microelectrónicas y en la nanotecnología.
En consecuencia, también es muy importante, para algunas aplicaciones, comprender la estructura de los materiales a una nanoescala.
La estructura electrónica del átomo, que se describe con un conjunto de cuatro números cuánticos, ayuda adeterminar la naturaleza del enlazamiento atómico y, en consecuencia, las propiedades físicas y mecánicas de los materiales.
El enlace entre átomos se denomina en parte por la forma en que interaccionan los electrones de valencia asociadas a cada átomo. Las clases de enlaces comprenden el metálico, el covalente, el iónico y el de vender Waals. La mayoría de los materiales diseñados tienen...