Propiedades de los materiales

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PROPIEDADES TÉRMICAS DE LOS MATERIALES:

Se sabe que los materiales cambian sus propiedades con la temperatura. En la
Mayoría de los casos las propiedades mecánicas y físicas dependen de la T° a la
Cual el material se usa o de la T° a la cual se somete el material durante su
Procedimiento.
Conductividad térmica:
La conducción térmica es el fenómeno por medio del cual el calor se transportaDe una región de alta temperatura a una de baja temperatura de una sustancia.
La propiedad que caracteriza la habilidad de un material de transferir calor es
La CONDUCTIVIDAD TÉRMICA. Se define como:
q = -kdT
q: flujo de calor por unidad de tiempo ó por unidad de área siendo esto la
Dirección del flujo.
K: conductividad térmica.
dT/dX: Gradiente de temperatura a través del medioconductor.
La unidad de q: W/m2 = Kg.m2/s3m2
La unidad de K: W/mºK = Kg.m2/s3.m.ºK
Esta ecuación solo es valida para flujos estacionarios o sea flujos que no
Cambian con el tiempo. También el signo menos en la expresión indica que el
Flujo de calor se da de caliente a frío.
Mecanismos de conductividad de calor:
El calor se transporta en materiales, sólidos tanto por onda de vibración de la
Red(fonones) como por electrones libres. La conductividad térmica esta
Asociada con estos dos mecanismos y la conductividad total es la suma de las
Dos contribuciones.
K= Kl+Ke Kl: conductividad debida a la vibración de la red.
Ke: conductividad debida a los electrones.
Usualmente una de las dos es predominante. La energía térmica asociada con
Los fonones u ondas de red es transportada en ladirección de su movimiento.
La contribución Kl resulta de un movimiento neto de fonones de regiones de
Alta ó de baja temperatura de un cuerpo a través del cual existe un gradiente
De Temperatura. Los e- conductores ó libres participan en la conducción
Térmica de los e-. Para los e- libres en una región caliente del espécimen se
Imparte una ganancia en la energía cinética. Ellos entonces migranhacia áreas
Frías, donde algo de esa energía cinética se transfiere a los átomos como
Consecuencia de colisiones con fonones u otras imperfecciones en el cristal. La
Contribución relativa de Ke a la conductividad térmica total se incrementa con
El incremento de las concentraciones de e- libres dado que habrá más
Electrones disponibles para participar en este proceso de transferencia de
Calor.Choque térmico de Materiales Frágiles
Para materiales dúctiles y polímeros la mitigación de esfuerzos inducidos
Térmicamente puede estar acompañada de deformación plástica. Sin embargo,
La no ductilidad de la mayoría de los cerámicos aumenta la posibilidad de
Fractura frágil por estos esfuerzos pudiendo dar lugar a la formación de
Grietas ó a la propagación de las mismas a través de material.La capacidad de un material de soportar esta clase de falla se llama resistencia
Al choque térmico. Para un cuerpo cerámico que es rápidamente enfriado, la
Resistencia al choque térmico depende no solo de la magnitud del cambio de la
Temperatura sino también de las propiedades mecánicas y térmicas del
Material. La resistencia al choque térmico es mejor para cerámicos que tienen
Altaresistencia a la fractura sf y alta conductividad térmica así como bajo
Modulo de elasticidad y bajo coeficiente de expansión térmica.

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 bruscos que se les apliquen.
- Elasticidad: Consiste en la capacidad de algunos materiales para recobrar su forma y dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo que había determinado su deformación.
- Dureza: Es la resistencia que un material opone a la penetración.
- Fragilidad: Un...
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