Meteriales

Unidad I – temas a desarrollar en el aprendizaje
Temas de aprendizaje ciencia de los materiales
I. Que es la ciencia e ingeniería de los materiales?
Es la relación entre la estructura y las propiedades de los materiales. Por el contrario, la ingeniería de materiales se fundamenta en las relaciones propiedades-estructura-procesamiento-funcionamiento y diseña o proyecta la estructura de unmaterial para conseguir un conjunto predeterminado de propiedades.
La ciencia de materiales es un campo multidisciplinario que estudia conocimientos fundamentales sobre las propiedades físicas macroscópicas de los materiales y los aplica en varias áreas de la ciencia y la ingeniería.
II. Importancia de la ciencia e ingeniería de los materiales.
Para el desarrollo formas de utilizacióneconómica de los materiales para beneficio de la humanidad. Esta ha sido un factor clave en la historia del hombre: la edad de piedra de la humanidad; corresponde a la utilización de rocas, huesos y palos como herramientas, la edad de los metales corresponde al descubrimiento de estos y su aplicación en el combate, la edad media que se caracteriza por los experimentos de alquimia que permitieron eldescubrimiento de otros materiales, la era industrial se caracterizó por el uso del acero, y por último la era actual en la que se ya no se habla de un solo material sino de varios.
III. Tipos de materiales
La ciencia de materiales clasifica a todos los materiales en función de sus propiedades y su estructura atómica. Son los siguientes:
* Metales
* Cerámicos
* Polímeros
*Materiales compuestos
Se llama metal a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.
Cerámica se ocupa de la utilización de materiales cerámicos en aplicaciones tecnológicas. En su sentido estricto se refiere ala arcilla en todas sus formas. Sin embargo, el uso moderno de este término incluye a todos los materiales inorgánicos no metálicos que se forman por acción del calor. Propiedades de los cerámicos.
• Color y aspecto: el color depende de las impurezas (óxido de hierro) y de los aditivos que se empleen con la finalidad de ornamentar en la construcción.
• Densidad y porosidad: son en todoanálogas en lo definido para piedras naturales. La densidad real es del orden de 2g/cm3.
• Absorción: recibe el nombre de absorción específica al % en peso de agua absorbida respecto de una pieza seca. Con ella está relacionada la permeabilidad.
• Heladicidad: es la capacidad de recibir las bajas temperaturas sin sufrir deterioros en las caras expuestas al frío.
• Resistencia mecánica: usualmentela exigencia se refiere a la resistencia a compresión y módulo de elasticidad, magnitudes muy relacionadas con la porosidad. Cabe así mismo señalar la aceptable resistencia a tracción del material cerámico.
Los polímeros son macromoléculas formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeras.
Los polímeros no son más que unas sustancias formadas por una cantidad finita de moléculasque le confieren un alto peso molecular que es una característica representativa de esta familia de compuestos orgánicos. Posteriormente observaremos las reacciones que dan lugar a esta serie de sustancias, no dejando de lado que las reacciones que se llevan a cabo en la polimerización son aquellas que son fundamentales para la obtención de cualquier compuesto orgánico.
Materiales compuestos sonaquellos 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 o conductividad [1]. Los materiales son compuestos...