MATERIALES PARA INGENIERÍA

UNIDAD I. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PARA INGENIERÍA ELÉCTRICA.

1.1 Clasificación general de los materiales eléctricos.
Los materiales se clasifican generalmente en 5 grupos, cada uno de estos grupos poseen estructuras y propiedades distintas.

Metales. La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe un solape entre la banda de valencia y la banda deconducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar brillo, alta resistencia, rigidez, ductilidad son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga.
Cerámicos. Un material cerámico es un tipo de material inorgánico, no metálico, buenaislante y que además tiene la propiedad de tener una temperatura de fusión y resistencia muy elevada, tiene baja conductividad eléctrica y térmica. Son fuertes y duros aunque muy frágiles y quebradizos.
Semiconductores. Semiconductor es un elemento que se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, laradiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre.




El elemento semiconductor más usado es el silicio, el segundo el germanio.
Semiconductor tipo N

Se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado o adulteración añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en este caso negativos o electrones).Semiconductor tipo P
Se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado, añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en este caso positivos o huecos).
Polímeros. Los polímeros son macromoléculas formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeras.
El almidón, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos depolímeros naturales, entre los más comunes de estos y entre los polímeros sintéticos encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita.
Los polímeros industriales en general suelen ser malos conductores eléctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria eléctrica y electrónica como materiales aislantes. Las baquelitas (resinas fenólicas) sustituyeron con ventaja a las porcelanas y el vidrioen el aparellaje de baja tensión hace ya muchos años; termoplásticos como el PVC y los PE, entre otros, se utilizan en la fabricación de cables eléctricos, llegando en la actualidad a tensiones de aplicación superiores a los 20 KV, y casi todas las carcasas de los equipos electrónicos se construyen en termoplásticos de magníficas propiedades mecánicas, además de eléctricas y de gran duración yresistencia al medio ambiente.
Materiales compuestos. Aquellos materiales que se forman por la unión de dos materiales para conseguir la combinación de propiedades que no es posible obtener en los materiales originales. Estos compuestos pueden seleccionarse para lograr combinaciones poco usuales de rigidez, resistencia, peso, rendimiento a alta temperatura, resistencia a la corrosión, dureza oconductividad.
Estos materiales nacen de la necesidad de obtener materiales que combinen las propiedades de los cerámicos, los plásticos y los metales. Por ejemplo en la industria del transporte son necesarios materiales ligeros, rígidos, resistentes al impacto y que resistan bien la corrosión y el desgaste, propiedades éstas que rara vez se dan juntas.

1.2 Propiedades y algunas mediciones de losmateriales eléctricos.
Propiedades mecánicas: Describen la forma en que un material soporta fuerzas aplicadas, incluyendo fuerzas de tensión, compresión, impacto, cíclicas o de fatiga, o fuerzas a  altas temperaturas. A continuación, se definen las que mencionaremos más adelante: - Tenacidad: Es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar, sin deformarse ni romperse, los esfuerzos...