Propiedades de los materiales

Características de los Materiales

Introducción:
Los materiales están formados por elementos, con una composición y estructura única y pueden ser usados con algún fin específico.
Clasificamos los materiales en varios grupos principales:
*Metáles
*Polímeros
*Cerámicos
*Materiales compuestos.
El comportamiento de estos materiales en cada uno de estos grupos queda definido por suestructura. La estructura electrónica de un átomo determina la naturaleza de los enlaces atómicos la cual ayuda a fijar las propiedades mecánicas y físicas de un material dado.
Los enlaces atómicos primarios, en los cuáles intervienen grandes fuerzas interatómicas, pueden subdividirse en las tres clases siguientes:
Enlaces iónicos: Intervienen fuerzas interatómicas relativamente grandes debidas a latransferencia de un electrón de un átomo a otro produciéndose iones que se mantienen unidos por fuerzas eléctricas. Pueden formarse entre elementos muy electropositivos (metálicos) y elementos muy electronegativos (no metálicos). Los electrones se transfieren desde los átomos de los elementos electropositivos a los átomos de los elementos electronegativos.
Enlaces covalentes: Corresponden a fuerzasinteratómicas relativamente grandes creadas cuando se comparten electrones para formar un enlace con una dirección localizada. Se forma entre átomos con pequeñas diferencias de electronegatividad y ubicados muy próximos en la tabla periódica. Generalmente los átomos comparten sus electrones externos s y p con otros átomos de modo que cada átomo alcanza la configuración electrónica de gas noble.Enlaces metálicos: Implican fuerzas interatómicas relativamente grandes creadas cuando se comparten electrones en forma deslocalizada para formar un enlace fuerte no direccional entre los átomos. Se presenta en los metales sólidos. Los electrones de valencia no están asociados férreamente a un núcleo particular, de manera que están dispersos entre los átomos en forma de una nube de cargaelectrónica de baja densidad o “gas electrónico”.


Características de los materiales:

Metales: Los metales y sus aleaciones incluyendo acero, aluminio, magnesio, Zinc, hierro fundido, titanio, cobre y níquel, generalmente tienen como característica una buena conductividad eléctrica y térmica (basado en que algunos electrones son libres de moverse a través de la celda cristalina del metal debido aque presentan un enlace metálico), una resistencia relativamente alta, una alta rigidez, ductilidad o conformabilidad y resistencia al impacto. Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga. Aunque en ocasiones se utilizan metales puros, las combinaciones de metales conocidas como aleaciones proporcionan mejoría en alguna propiedad particularmente deseable o permiten una mejorcombinación de propiedades. Los metales ferrosos contienen un alto porcentaje de hierro, como el acero y el hierro fundido mientras que los metales ferrosos contienen menos del 5% de hierro.
Ejemplos de aplicaciones:
Materiales: | Aplicaciones | Propiedades |
Cobre | Alambre conductor eléctrico | Alta conductividad eléctrica, buena formabilidad |
Hierro fundido gris | Bloques para motorde automóvil | Moldeable, maquinable, absorbe vibraciones. |
Aleación de aceros | Llaves | Endurecidas de manera significativa mediante tratamientos térmicos |

Importancia:
El acero al carbono se produce en grandes cantidades mayores que cualquier otro material ferroso. Al aumentar el contenido de carbono se mejora la resistencia y la respuesta al endurecimiento. Los aceros de bajo contenidode carbono se utilizan principalmente para miembros estructurales pesados y láminas. Los aceros de alto contenido de carbono se usan para herramientas, alambres y resortes. Los aceros inoxidables con suficiente níquel tienen las mejores propiedades a temperaturas elevadas y una excelente resistencia a la corrosión. El hierro colado blanco es quebradizo e imposible de labrar a máquina mientras...