Introducción Delos Materiales

INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA DE LOS MATERIALES
La Ciencia de los Materiales es la disciplina que se encarga de estudiar cómo están
formados los materiales y cuáles son sus propiedades. El objetivo de esta disciplina en
nuestro país es proporcionar criterios para buscar y seleccionar los materiales
apropiados para nuestras aplicaciones de Ingeniería.
El estudio de los materiales se aborda de lamanera siguiente:
1. Estudio de la estructura de los materiales.
Se intenta comprender cómo están constituidos los materiales. Para lograr esa
comprensión, la estructura de los materiales se analiza desde los siguientes
enfoques:
 Estructura atómica. Se estudia cómo están formados los átomos que forman a los
materiales.
 Estructura cristalina. Los diversos átomos que forman al material seagrupan entre sí
cuando el material está en estado sólido.
Dependiendo de la forma o patrón como se agrupen los átomos, se tiene lo siguiente:
 Materiales cristalinos: Los átomos se agrupan siguiendo patrones de ordenamiento
definidos. A los conjuntos de átomos agrupados de manera regular y ordenada se les
llama cristales. A un material cuyos átomos forman cristales se le llama materialcristalino.
 Materiales amorfos: Sus átomos no siguen ningún patrón cuando forman al material.
Todos los átomos se encuentran colocados al azar.
 Materiales semicristalinos: El material posee zonas cristalinas (los átomos están
ordenados siguiendo un patrón regular) y zonas amorfas (los átomos se encuentran
colocados de manera desordenada).
 Microestructura: Los materiales están formadospor una gran cantidad de cristales y/o
zonas amorfas. Un material cristalino puede estar formado por varios cristales los
cuales difieren entre sí en sus propiedades físicas. Al conjunto de cristales (o zonas
amorfas) que presentan las mismas características se les llama fases. La
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microestructura se define como el conjunto de fases que forman al material.
2. Estudio de las propiedades de losmateriales.
Las propiedades de los materiales dependen principalmente de su estructura atómica, su
estructura cristalina y su microestructura. Las propiedades del material son conceptos que
permiten cuantificar el comportamiento o la reacción del material ante estímulos externos.
Las propiedades pueden clasificarse de la siguiente manera:
 Propiedades físicas: Ejemplos de propiedadesfísicas son el color (cómo se comporta
el material ante la luz visible), el peso (cómo se comporta el material ante la
gravedad), la resistencia eléctrica (cómo se comporta el material ante una corriente
eléctrica), etc.
 Propiedades químicas: Describen cómo se comporta el material ante el contacto
con sustancias químicas. Para nuestro estudio, las propiedades químicas más
relevantes tienen quever con la corrosión y degradación de los materiales.
 Propiedades mecánicas. Describen cómo se comporta el material cuando se le aplican
fuerzas externas.
3. Estudio de la relación entre la estructura y las propiedades.
Las propiedades que posea un material dependen en general de su estructura. Por
ejemplo, el módulo de elasticidad de un material depende de la forma como se comporta elenlace químico que une a sus átomos (estructura atómica). Ciertas propiedades magnéticas
de los materiales dependen de la estructura cristalina.Por ejemplo, el hierro con cierta
estructura cristalina es capaz de ser atraído por un imán (propiedad llamada
magnetismo). El mismo hierro (los mismos átomos) pero con una estructura cristalina
diferente (un material puede tener varias estructurascristalinas totalmente distintas entre sí.
A ese fenómeno se le llama polimorfismo) no puede ser atraído por un imán (no posee
magnetismo). Las propiedades mecánicas dependen directamente de la microestructura
que tenga el material. La Ciencia de los Materiales se dedica a estudiar el vínculo entre
la estructura (en todos sus niveles) y las propiedades.
4. Estudio del procesamiento de los...