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Profesor:
Alumno:
Grupo: 204
Carrera: Ing Civil
Fecha: 03/06/03
A
lo largo de cientos de años se han utilizado polímeros naturales procedentes de plantas y animales. Estos
materiales incluyen madera, caucho, lana, cuero y seda. Otros polímeros naturales tales como las proteínas, las
enzimas, los almidones y la celulosa tienen importancia en los procesos bioquimicos y fisiológicos de plantas
yanimales. Desde principios delsiglo XX, la moderna investigación científica ha determinad la estructura
molecular de este grupo de materiales y ha desarrollado numerosos polimeros, sintetizados a partir de
pequeñas moléculas organicas. Muchos plásticos, cauchos y materiales fibrosos son polimeros sintéticos.
Desde el fin de la segunda guerra mundial, el campo de los materiales se ha vistorevolucionado por la llegada
de polimeros sintéticos. Las síntesis suelen ser baratas y la propiedades conseguidas comparables, y a veces
superiores, a las de los análogos naturales. En algunas aplicaciones, los metales y la madeera se susutituyen
por polimeros, que tienen propiedades idoneas y se pueden fabricar a bajo costo.
Las propiedades de los polimeros, como en el caso de los metales y de lascerámicas, estan relacionadas con la
estructura elemental del material.
Caracteristicas
Las propiedades mecanicas de los polimeros se especifican con los mismos parámetros utilizados para los
metales: modulo elástico y resistencia a la tracción, al impacto y a la fatiga. El ensayo esfuerzo−deformacion
se emplea para caracterizar parámetros mecánicos de muchos materiales poliméricos. La mayoria de lascaracteristicas mecanicas de los polimeros son muy sensibles a la velocidad de deformación, a la temperatura
y a la anaturaleza química del medio (presencia de agua, oxigeno, disolventes organicos, etc.) en los
materiales de alta elasticidad, como las gomas, conviene modificar las técnicas de ensayo o la forma de las
probetas utilizadas para los metales.
El modulo de elasticidad, la resistencia ala tracción y la ductilidad (en porcentaje de alargamiento) de los
polimeros se denomina como en los metales. Los polimeros son, en muchos aspectos, mecánicamente
distintos de los metales. Por ejemplo, el modulo elástico de los polimeros de alta elasticidad es del orden de
7Mpa y el de los de baja elasticidad de 4*103 MPa, minentras qu en los metales los valores del modulo
elástico son mayores yel intervalo de variación es menor: va de 48*103 410*103 MPa. La resistencia máxima
a la tracción de los polimeros es del orden de 100MPa, mientras que la de algunas aleaciones metalicas es de
4100 MPa. La elongacion plastica de los metales raramente es superior al 100%, mientras que algunos
polimeros de alta elasticidad puede experimentar elongaciones del 1000%.
Las caracteristicas mecanicas delos polimeros son muchos mas sensibles a las variacions de temperatura, en
condiciones ambientales, que las de los metales. Al observar el comportamiento esfuerzo−deformacion del
poli(metacrilato de metilo)(Plexiglas) a temperaturas comprendidas entre 4 y 60°C se aprecia que el
incremento de temperatura produce (1) disminución del modulo elastico, (2) disminución de la resisitencia a
la tracciony (#) aumento de la ductilidad: el polimero es totalmente frágil a 4°C mientras que a 50 y 60 °C
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experimenta una considerable deformación plastica.
La influencia de la velocidad de deformación puede tambien ser importante en el comportamiento mecanico.
Generalmente la dismiucion de la velocidad de deformación tiene el mismo efecto que el aumento de la
temperatura en el comportamientoesfuerzo−deformacion, es decir, el material se comporta como mas blando
mas dúctil.
El conocimiento de los mecanismos de la deformación contribuye a controlar las caracteristicas mecanicas de
estos materiales. En este sentido existen dos modelos de deformación diferentes. Uno de ellos implica la
deformación plastica que ocurre en los polimeros semicristalinos. La caracteristica mas importante de estos...