Materiales

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MATERIALES

Todos los ingenieros manejan cotidianamente los materiales. Estas sustancias se manufacturan y procesan; con ellas se diseñan y construyen componentes o estructuras, se seleccionan y analizan sus fallas, o simplemente se prevé un funcionamiento adecuado de los materiales.

A todos los ingenieros de manufacturas interesa mejorar las características del producto que se diseña ofabrica. Los ingenieros en electricidad y en electrónica requieren de circuitos integrados que funcionen adecuadamente, de interruptores que reaccionen de manera instantánea en las computadoras y de aislantes que soporten altos voltajes, aun en las condiciones mas adversas. Los ingenieros civiles y los arquitectos desean construir estructuras sólidas y confiables que sean estéticas y resistan lacorrosión. Los ingenieros petroleros y los químicos requieren barrenas de perforación o tuberías que resistan condiciones severas de abrasión y corrosión. Los ingenieros de automóviles buscan materiales de poco peso a la vez que resistentes. Los ingenieros aeroespaciales demandan materiales ligeros que se comporten adecuadamente, tanto a elevadas temperaturas como en el gélido vació del espacioexterior. Los ingenieros metalúrgicos, así como los especialistas en cerámicos y polímetros, desean producir y conformar materiales que sean económicos y tengan propiedades cada vez mejores.

La ciencia de los materiales esta principalmente ligada a la búsqueda de conocimientos básicos acerca de la estructura interna, propiedad y procesado delos materiales. Y la ingeniería de materiales estarelacionada con el uso de los conocimientos fundamentales y aplicados sobre los materiales, de modo que los materiales puedan ser convertidos en productos necesarios o requeridos por la sociedad.

Clasificación de los materiales

Se clasifican los materiales, según su uso, en cuatro grupos: metales, cerámicos, polímeros y materiales compuestos.

Metales

los metales y aleaciones, que incluyen elacero, aluminio, magnesio, zinc, hierro fundido, titanio, cobre, níquel y muchos otros, tiene como características generales una adecuada conductividad tanto térmica como eléctrica, relativamente alta resistencia mecánica, alta rigidez, ductibilidad o confortabilidad, y resistencia al impacto. Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga. Aunque ocasionalmente se utilizan enforma pura, se prefiere normalmente el empleo de sus combinaciones, denominadas aleaciones, para mejorar ciertas propiedades deseadas o permitir una mejor combinación de las mismas.

Estos materiales son sustancias inorgánicas que están compuestas de uno o mas elementos metálicos, pudiendo contener también algunos elementos no metálicos.

Ejemplos de elementos metálicos son: el hierro, cobre,aluminio, níquel y titanio. Elementos no metálicos como carbono, nitrógeno y oxigeno, pueden estar contenidos en los materiales metálicos.

Cerámicos

los materiales de cerámica, como los ladrillos, el vidrio, la loza, los aislantes y los abrasivos, tienen escasa conductividad térmica, y aunque pueden tener buena resistencia y dureza, son deficientes en ductilidad, confortabilidad yresistencia al impacto. Por lo anterior son menos usados que los metales en aplicaciones estructurales. No obstante, presentan en su mayoría una excelente resistencia a las altas temperaturas y a ciertas condiciones de corrosión. Muchos de ellos tienen propiedades ópticas y térmicas excepcionales.

Los materiales cerámicos son materiales inorgánicos constituidos por elementos metálicos y no metálicoscohesionados químicamente. La mayoría de los materiales cerámicos tienen alta dureza y la resistencia al calentamiento pero tienden a la fragilidad mecánica.

Las ventajas de estos materiales son: bajo peso, alta rigidez y dureza, alta resistencia al calor y al desgaste, poca fricción y propiedades aislantes.

Las propiedades aislantes, junto con la alta resistencia al calor y al desgaste de...
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