Division basica de los materiales

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UNIVERSIDAD DEL BIO BIO
FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA

Apunte 3 Asignatura Profesor

: División Básica de los Materiales : Materiales : Federico Grossmann.

2006.09.04

1

DIVISIÓN BÁSICA DE LOS MATERIALES EN INGENIERÍA 1. METALES Cu, Al, Ni, Fe, Cr, Ag, Ti Aceros, Hierro Fundido Aceros Inoxidables Bronce, Latón Metal Blanco 2. CERAMICOS Vidrio, Ladrillo,Cemento Loza, Refractarios Óxidos ⎯→ SiO2, Al2O3, MgO, CaO Carburos ⎯→ WC, SiC UO2 forma parte de la combustión Nuclear Diamante 3. PLÁSTICOS Y POLÍMEROS Termoplásticos Termoestables o Termofijados Elastómeros PE PEBD PET PEAD PEADL UHMW-PE PS PS – E PVC PTFE PP PC PU : Polietileno : Polietileno de baja densidad (Petrodow) : Polietilen-tereftalato : Polietileno de alta densidad : Polietileno dealta densidad lineal : Polietileno de ultra alto peso molecular : Poliestireno : Poliestireno expandido : Cloruro de Polivinilo : Politetrafluoretileno ( teflón ) : Polipropileno ( Petroquim ) : Policarbonato : Poliuretano

Fenolformaldehido Poliéster Poliamidas Nylon Goma, Caucho, Hule Resinas, Adhesivos

4. SEMICONDUCTORES Silicio Germanio

2

5. MATERIALES COMPUESTOS 5.1 METAL - METALAcero revestido con Titanio (Alta resistencia a la corrosión) Acero esmaltado METAL – CERÁMICO 5.2.1. Herramientas de corte ( muy resistentes al impacto ) WC en matriz del Cobalto Carburos Cementados 5.2.2. Titanio reforzado con fibras de SiC 5.2.3. Aluminio en polvo con un máx. de 14% AL2O3 (óxido duro), ( Sinterizado ) compuesto endurecido por dispersión 5.2.4. Aleaciones de Ni, W ysuperaleaciones, con adiciones de 1-2% de ThO2 (Toria) que endurece significativamente CERMET (Metales Cerámicos) Materiales reforzados con partículas, se producen por Pulvimetalurgia (Polvo + presión + Temperatura), como TiC + WC ligado con Co. 5.3 CERÁMICO – CERÁMICO Concreto Mezcla de Cemento/Grava/Chancado/Arena/Agua (Compuesto particulado) CERÁMICO – POLÍMERO 5.5.1. Fibra de Vidrio (Fiberglass) Fibras deVidrio rígidas en polímeros Compuesto reforzado con fibras rígidas y resistentes 5.5.2. Grafito en Matriz Epóxica 5.5.3. Asfalto (resina Termoplástica) Compuesto de agregado + (Bitumen – Alquitrán) 5.5 POLIMERO - POLIMERO 5.6.1 Fibras de Kevlar en polímero OTROS 5.6.1. Madera Terciada Capas alternadas de madera chapada con resina 5.6.2. Madera aglomerada con resina Trupan Masisa Cholguan

5.25.4

5.6

3

PROPIEDADES DE UN MATERIAL Provienen de la estructura interna del material. La estructura interna de un material involucra: Que los átomos están presentes En que cantidad Cómo están localizados en las celdas unitarias Los granos resultantes Átomos Estructura Submicroscópica Celada Unitaria Cristales o Granos ⎯→ Microestructura Microscópica Moléculas, presentes en los polímerosSegún la estructura, será la forma como responden los materiales a condiciones de esfuerzo, deformación, temperatura, campos magnéticos y otros. Asociado al tipo de enlace atómico están las propiedades físicas y estructurales de los materiales. ENLACES
⎯→ ENLACE METÁLICO

METALES

CERÁMICOS ⎯→ ENLACE IONICO ( AL2O3 –NACL– MGO ) ⎯→ ENLACE COVALENTE (SIO2 – SIC – DIAMANTE ) POLÍMEROS⎯→ ENLACECOVALENTE ⎯→ FUERZAS I. DE VAN DER WAALS SEMICONDUCTORES ⎯→ ENLACE COVALENTE ( SI – GE )

METALES ⎯→ Enlace Metálico

Están formados por elementos Metálicos

ENLACE METALICO Caracterizado por nudos de electrones libres, los cuales están muy poco atados al núcleo y tienen una alta movilidad. Según el Nº de electrones libres presentes será: Calor ⎯→ > ó < Conductor Electricidad

4 Característica común a los elementos metálicos Tienen solamente 1, 2 ó 3 electrones en la capa externa Tendencia a donar electrones con facilidad, esta propiedad hace que los metales sean buenos conductores. Todo lo cual explica: Alto nivel de Resistencia ( en las aleaciones ) Ductilidad (ser deformados sin ruptura) ( importante en los metales puros ) Relativa alta temperatura de fusión de los metales...
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