La cristalografia y la Cienca

La Cristalografía y la Ciencia de
Materiales
Instituto de Investigaciones en Materiales
UNAM

Diciembre, 2002

Presentación
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Importancia de los Materiales
Desarrollo de la Ciencia de Materiales
Técnicas para Caracterización de Materiales
Clasificación de los Materiales
Líneas de Investigación en el IIM–UNAM
Perspectivas
Conclusiones

1.

Importancia de los Materiales

Através de la Historia es posible observar la
importancia que los materiales han tenido en la vida
del hombre. Si bien los primeros materiales que
utilizó fueron aquellos que estaban a su alcance,
materiales naturales, éstos fueron rápidamente
modificados y adaptados a sus necesidades.
Tal ha sido el impacto de los materiales que algunas
etapas de la civilización han sido denominadas por el
tipo demateriales que el hombre utilizó, así
recordamos la Edad de Piedra (hasta 2000 AC), la
Edad de Bronce (2000-700 AC) y la Edad del Hierro
(700AC-100 DC).

Materiales Naturales

Edad de Piedra

Edad de Hierro

2. Desarrollo de la Ciencia de Materiales
Aparición del hombre

Edad de Piedra

Edad de Bronce

Edad de Hierro

Edad Media

Siglo XX

Segunda mitad del Siglo XX.
O
O
O

Tercer milenio

2.Desarrollo de la Ciencia de Materiales
Durante algunos siglos, el desarrollo de la Ciencia de
Materiales fue muy lento. No fue sino hasta finales
del Siglo XIX, gracias al descubrimiento de los
rayos-X por Wilhelm Roentgen en 1895 y a las
aplicaciones realizadas por Von Laue, en 1912, y
por Bragg, en 1915, sobre la estructura cristalina, que
la Ciencia de Materiales logró un avance
impresionante.Gracias al conocimiento de la estructura cristalina, la
Ciencia de Materiales avanzó notablemente.
.

2. Desarrollo de la Ciencia de Materiales
Propiedades

Estructura

Método de elaboración
Mediante el uso de un método de elaboración adecuado
y el conocimiento de la estructura y las propiedades, en
principio, es posible elaborar materiales hechos a la
medida de nuestras necesidades

2.Desarrollo de la Ciencia de Materiales
A partir de la Segunda Guerra Mundial muchas de las
necesidades de la ingeniería mecánica, eléctrica,
electrónica y nuclear no fueron satisfechas por
materiales tradicionales. Sólo materiales de alta
tecnología pudieron cumplir con las exigentes
especificaciones del desarrollo industrial.
.
Es así como, a partir de la segunda mitad del Siglo XX,
se observa undesarrollo impresionante de los
materiales: cerámicos, metálicos,
semiconductores,
polímeros y materiales compuestos.
.

3. Técnicas para Caracterización de Materiales
Estructura – Composición – Propiedades
Estructura
– Caracterización estructural
Difracción de Rayos – X
Método Rietveld

– Morfología y estructura
Microscopía Electrónica de Barrido
Microscopía Electrónica de Transmisión

ComposiciónMicroscopía Electrónica de Barrido (EDS)
Fluorescencia de Rayos – X

Difracción de Rayos-X

Microscopía Electrónica

Estructura – Composición – Propiedades
En base a su arreglo atómico, la materia podía ser
clasificada en dos grandes grupos, aquella que
presentaba un orden atómico a muy corto alcance,
materiales amorfos, y los materiales que poseen
un orden a largo alcance, materiales cristalinos.Ésta es una clasificación de los materiales por su
estructura cristalina.

4. Clasificación de los Materiales
Materiales
Amorfos

Desorden atómico

Por su cristalinidad
Cristalinos Orden a largo alcance

Por sus propiedades

Cerámicos
Metálicos
Semiconductores
Polímeros
Materiales compuestos

3. Técnicas para Caracterización de Materiales
Propiedades
– Térmicas
Análisis Térmico DiferencialTemogravimetría

– Mecánicas
Máquina Universal Instron

– Eléctricas
Espectroscopía de Impedancias

– Magnéticas
Susceptómetro a.c.

– Ópticas

Materiales Cerámicos
Cerámico Cerami

(kerami: material quemado)

.
.

Son materiales inorgánicos que presentan enlaces
atómicos de tipo iónico y covalente, los cuales les inducen
sus propiedades características. El uso de las cerámicas se
observa desde las...