Resistencia De Los Materiales

01_Clasificación de los materiales


Los materiales son sustancias que se manufacturan y procesan; con ellas se diseñan y construyen componentes para mejorar el nivel de vida de los seres. Entre los materiales más comunes se tienen: madera, hormigón, acero, ladrillo, plástico, vidrio, caucho, cobre, aluminio, cobre y papel.

La producción y procesado de nuevos materiales constituyen unaparte importante de la economía actual por ello los ingenieros de todas las especialidades deben tener unos conocimientos básicos sobre la estructura y propiedades de los materiales para poder seleccionar los más idóneos para cada aplicación y de ser necesario desarrollar nuevos métodos para su procesado que le permitan una mayor eficiencia – económica y funcional - en el uso de los materialesClasificación de los materiales

De acuerdo a su enlace químico los materiales pueden ser clasificados en tres categorías: metales, polímeros y cerámicos. Los materiales de cada uno de estos grupos poseen  estructuras  y propiedades distintas. Además de estos tres tipos de materiales, por su gran importancia en la industria hoy día se consideran dos grupos más. Estos son los materiales compuestosy los materiales electrónicos o semiconductores.

Materiales metálicos
Estos materiales son sustancias inorgánicas que se presentan en forma pura o en combinaciones de dos o más elementos que pueden ser metálicos y/o no-metálicos (ver tabla 1). Los metales y aleaciones metálicas[1], tienen como características generales una buena conductividad eléctrica y térmica,  relativamente altaresistencia mecánica, alta rigidez, ductilidad o conformabilidad y resistencia al impacto. Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga. Las aleaciones conceden alguna propiedad particularmente deseable en mayor proporción o permiten una mejor combinación de propiedades. Tienen una estructura cristalina donde los átomos están bien ordenados




Tabla 1.-Algunos elementos queforman aleaciones metálicas

|Elementos |
|Metálicos |No – metálicos |
|Hierro |Carbono |
|Aluminio |Nitrógeno |
|Cobre |Oxigeno |
|Níquel | |
|Titanio | |

Polímeros
En estos se incluyen el caucho, plástico y muchos tipos de adhesivos. Estánconstituidos por largas cadenas de moléculas inorgánicas o redes formadas por elementos de bajos peso atómico tales como C, H, O y N. Son no-cristalinos o pueden tener regiones amorfas combinadas con regiones cristalinas. Son materiales con baja conductividad térmica y eléctrica, su resistencia y ductilidad varían mucho y en general, no se recomiendan para aplicaciones a temperaturas elevadas,son ligeros, buenos aislantes eléctricos y con frecuencia cuentan con excelente resistencia a la corrosión. Estos materiales se emplean en innumerables aplicaciones que incluyen, juguetes, artículos para el hogar, elementos estructurales y decorativos, recubrimientos, pinturas adhesivas, neumáticos, empaques etc.

En general los polímeros se clasificar en tres categorías en función de sucomportamiento (Fig. 1) cuando son calentados. Los polímeros termoplásticos, son aquellos que a temperatura ambiente son plásticos o deformables, se derriten a un líquido cuando son calentados y se endurecen en un estado vítreo cuando son suficientemente enfriados. La mayoría de los termoplásticos son polímetros de alto peso molecular en los que las cadenas moleculares no están conectadas de manerarígida,; más aun la naturaleza de su enlace no se modifica radicalmente cuando la temperatura se eleva, pueden ser conformados a temperaturas elevadas, enfriados y después, recalentados y reconformados sin afectar el comportamiento del polímero, estos materiales tienen buena ductilidad, resistencia al impacto y conformabilidad. Entre algunos de estos materiales se pueden mencionar: botellas de agua,...