Tipos Materiales.




Física del Estado Solido.

Tipos de enlaces y clasificación de los materiales de ingeniería

14/02/2013






Tipos de enlaces atómicos y moleculares:
Enlace Metálico……………………………………………………………… 3
Enlace Covalente…………………………………………………………... 3
Enlace Iónico…………………………………………………………………. 4
Enlaces Van Der Waals………………………………………………..… 5
EnlacesMixtos…............................................................... 6
Enlaces Polares…………………………………………………………….. 6
Enlaces No Polares……………………………………………………….. 6
Moleculares Múltiples………………………………………….……… 7
Covalentes Coordinados………………………………………...…… 7
Enlaces Disulfuro……………………………………………………….… 7
Enlaces de alta Energía………………………………………………... 7
Tipos de Metales:
Metálicos……………….…………………………………………………… 8
Cerámicos………………………………………………………………….8
Polímeros………………………...……………………………………….. 9
Semiconductores…………………..…………………………………. 10
Materiales Compuestos…………….….………………………….. 11
Relación estructura-propiedades-procesamiento.
Propiedades……………………………………………………………… 11
Estructura……………………………………..…………………………. 11
Procesamiento………………………………...………………………. 12
Tipos de enlaces, atómicos y moleculares:
Enlace Metálico: Los elementos metálicos,que tienen una electronegatividad baja, ceden sus electrones de valencia para formar un “mar” de electrones que rodea a los átomos.
Los electrones de valencia se mueven libremente dentro del mar de electrones y se asocian con varios centros atómicos, los centros atómicos cargados positivamente se mantienen unidos mediante la atracción mutua con los electrones, produciendo, así un fuerte enlacemetálico.
Dado que sus electrones no están fijos a ninguna posición en particular, los metales son buenos conductores eléctricos. Bajo la influencia de un voltaje aplicado, los electrones de valencia se mueven haciendo que fluya una corriente si el circuito esta completo.
El aluminio por ejemplo, cede sus tres electrones de valencia, dejando un cuerpo central formado por el núcleo y loselectrones internos. En vista de que en este cuerpo central faltan tres electrones cargados negativamente, este tiene una carga de +3.


Enlace Covalente: Estos enlaces comparten electrones entre dos o más átomos.
Para que se formen los enlaces covalentes, los átomos de silicio deben organizarse de manera que los enlaces tenga una relación direccional fija entre ellos. En el caso del silicio, estaorganización produce un tetraedro, con ángulos de 109.5° entre los enlaces covalentes.
Aun que los enlaces covalentes son muy fuertes, los materiales enlazados de manera por lo general tienen pobre ductilidad y mala conductividad tanto eléctrica como térmica. Para que se mueva un electrón y pueda transportar corriente, debe romperse el enlace covalente, lo que requiere de altas temperaturas ovoltajes. Muchos materiales cerámicos, semiconductores y polímeros están total o parcialmente enlazados mediante enlaces covalentes, o que se explica la razón por la cual el vidrio se rompe cuando se cae y por que los ladrillos son buenos materiales aislantes.
Por ejemplo, un átomo de silicio, que tiene una valencia de cuatro, obtiene ocho electrones en su capa externa de energía al compartir suselectrones con otros cuatro átomos de silicio que lo rodean. Cada punto de contacto representa un enlace covalente; por lo que, cada átomo de silicio esta enlazado a cuatro átomos vecinos mediante cuatro enlaces covalentes.

Enlace Iónico. Cuando un material se encuentra presentes más de un tipo de átomos, uno de ellos puede donar sus electrones de valencia a un átomo distinto, llenando la capaenergética externa del segundo átomo. Ambos átomos ahora tendrán su nivel de energía externo lleno o vacio, y a la vez habrán adquirido una carga eléctrica y se comportan como iones.
El átomo que cede los electrones queda con carga neta positiva y se le conoce como catión (+). En tanto que el que acepta los electrones los electrones adquiere carga neta negativa y es un anión (-). Los iones de...