Propiedades electricas de los materiales

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Escuela de Ingeniería Industrial

Informe de Avance Tecnología de los Materiales

por

Andrea Macarena Braun Cirano
Ignacio Contreras Martínez

Propiedades eléctricas de los materiales

Mayo, 2010

1 Introducción
En la actualidad día a día utilizamos distintos objetos y herramientas, estos de aquí se encuentran hechos de distintos materiales. Los materiales se pueden clasificaren:
• Materiales metálicos
• Materiales polímeros
• Materiales cerámicos
Cada uno de los cuales tienen distintas propiedades debido a su estructura y su composición. Las propiedades de cada uno de los materiales varían de acuerdo a su fuerza de enlace (energía de enlace), disposición atómica y empaquetamiento de átomos en cada sólido. Estas propiedades sirven para el diseño deestructuras y maquinarias en la ingeniería y en el día a día.
Es importante establecer que al mismo tiempo que existen distintos tipos de materiales, existen también para cada uno de ellos, diferentes tipos de propiedades. Las propiedades principalmente frecuentadas en la ingeniería de los materiales son:
• Propiedades eléctricas: basadas en cómo reacciona un material ante un campo eléctrico.• Propiedades mecánicas: basadas en el comportamiento ante un fenómeno externo.
• Propiedades magnéticas: basada en el comportamiento de un material en presencia de un campo magnético.
• Propiedades térmicas: basada en la reacción de un material en durante cambios de temperatura.
• Propiedades ópticas: basadas en el comportamiento de los materiales en presencia de ondas luminosas(luz).
El objetivo de este informe se enfocara en definición y descripción de las propiedades eléctricas de un material en dependencia de si éste es cerámico, metálico o polímero. De la misma manera, se enfocara en la evaluación de cada propiedad para reconocer las aplicaciones en la ingeniería. Principalmente entonces en cuatro propiedades eléctricas más importantes: conductividad ydi-electricidad; superconductividad; y, polarización y piezoelectricidad.
Es importante establecer entonces a partir de los tres tipos más referenciales de materiales clasificados de acuerdo a su comportamiento eléctricos: conductores, semiconductores y dieléctricos; los cuales podemos analizar de acuerdo a las propiedades antes mencionadas y vincularlos con la clasificación de acuerdo a su estructuracristalina: metálicos, cerámicos y polímeros.

2 Tipos de Materiales
2.1 Metálicos
Podemos encontrar como materiales metálicos los metales y sus aleaciones, como también sustancias inorgánicas que están constituidas por uno o más elementos metálicos; por ejemplo: hierro cobre, aluminio, níquel y titanio. Es importante tener en cuenta que el carbono es un elemento no metálico. Los metales tienenmuchas características pero las más importantes son: buena conductividad eléctrica y térmica, opacidad, brillo, fusibilidad, plasticidad, dureza, etc. Ahora bien, podemos subdividir a los materiales metálicos en dos grupos importantes: los ferrosos y los no ferrosos.
• Ferrosos: a este grupo pertenece el hierro y sus derivados: el acero y la fundición.
• No ferroso: este grupo estáformado por los demás metales y sus aleaciones.
A su vez, en función del peso, los metales se pueden subdividir en dos grupos: metales ligeros y metales pesados.
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Figura 2.1-Metales

2.1.1 Materia Prima
Es importante aclarar que estos en estado natural, se encuentran puros, ya que se hallan combinados con el oxígeno, o con otros no metales, en especial del azufre, cloro y carbono. Losmetales que se encuentran puros en la naturaleza, llamados metales nativos son: Oro, Plata, Cobre, y Platino. El hombre para poder usar los metales, ha tenido que aprender como extraerlos de la naturaleza, pues en estado natural los metales están mezclados con otros minerales. Solo unos pocos aparecen solos, en estado natural, si bien en pequeñas cantidades como es el caso del cobre. El hierro es...
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