Los Materiales Y Sus Propiedades

TEMA 1. LOS MATERIALES Y SUS PROPIEDADES
La ciencia e ingeniería de los materiales es un campo interdisciplinario que se ocupa de investigar nuevos materiales y mejorar los ya conocidos, mediante el desarrollo de un conocimiento más profundo de las relaciones entre microestructura, composición, síntesis y procesamiento.
El termino composición indica la constitución química de una material. Eltermino estructura significa una descripción del arreglo atómico, visto con distintos grados de detalle. Los científicos y los ingenieros en materiales no solo tienen que ver con el desarrollo de materiales, sino también con la síntesis y el procesamiento de materiales y con los procesos de fabricación correspondientes a la producción de los componentes. El termino síntesis indica la manera defabricar los materiales a partir de elementos naturales o hechos por el hombre. El termino procesamiento indica el modo en que se conforman los materiales en componentes útiles y para causar cambios en las propiedades de distintos materiales.
Una de las funciones más importantes de los científicos e ingenieros en materiales es establecer las relaciones entre las propiedades y funcionamientos deun material o dispositivo, así como la microestructura, la composición y la forma en que el material se sintetizó y se procesó.
En la ciencia de los materiales se subrayan las relaciones subyacentes entre la síntesis y el procesamiento, la estructura y las propiedades de los materiales.
En la ingeniería de las materiales el enfoque es hacia como convertir o transformar los materiales endispositivos o estructuras útiles.
Hay varias formas de clasificar los materiales. Una de ellas consiste en describir cinco grupos:
1. Metales y aleaciones
2. Cerámicos, vidrios y vitrocerámicos.
3. Polímeros (platicos)
4. Semiconductores
5. Materiales compuestos
Metales y aleaciones. Incluyen aceros, aluminio, magnesio, zinc, hierro colado, titanio, cobre y níquel. En generallos metales tienen buena conductividad eléctrica y térmica. Los metales y las aleaciones tienen una resistencia relativamente alta, gran rigidez, ductilidad o formabilidad y buena resistencia a los choques térmicos. Tienen utilidad especial en aplicaciones estructurales o bajo cargas dinámicas. Aunque a veces se usan metales puros, las mezclas de metales llamadas aleaciones permiten mejorardeterminadas propiedades o mejores combinaciones de propiedades.
Cerámicos, vidrios y vitrocerámicos. Los cerámicos se pueden definir como materiales cristalinos inorgánicos. Es posible que sean los materiales más “naturales”. La arena de la playa y las rocas son ejemplos de cerámicos naturales. Los cerámicos avanzados son materiales obtenidos refinando cerámicos naturales y con otros procesosespeciales. Se usan en sustratos que albergan chips de computadora, sensores y actuadores, capacitores, comunicaciones inalámbricas, bujías de motores, inductores y aislantes eléctricos. Algunos cerámicos se usan como recubrimientos, actuando como barrera para proteger sustratos metálicos en motores de turbina. También se usan en productos para el consumidor como pinturas, plásticos y neumáticos, asícomo en aplicaciones industriales como losetas para trasbordadores espaciales, soporte de catalizador y en los sensores de oxigeno que utilizan los automóviles. Las cerámicas tradicionales se usa para fabricar ladrillos, vajillas, artículos sanitarios, refractarios (materiales resistentes al calor) y abrasivos. En general debido a la presencia de porosidad (pequeños agujeros), no conducen bien elcalor y deben calentarse a temperaturas muy altas para que se fundan. Los cerámicos son resistentes y duros, pero también muy frágiles. Normalmente, se preparan polvos finos de cerámico para moldearlos en diversas formas. Las nuevas técnicas de procesamiento obtienen cerámicos con la resistencia suficiente a la fractura como para usarlos en aplicaciones bajo cargas dinámicas, como por ejemplo, en...