arreglos atomicos

UNIDAD 1 ESTRUCTURA, ARREGLO Y MOVIMIENTO DE LOS ÁTOMOS


Los materiales se clasifican según su uso en cuatro grupos: metales, cerámicos, polímeros y materiales compuestos.

a) Metales.- los metales y sus aleaciones, que incluyen al acero, aluminio, magnesio, zinc, hierro fundido, titanio, cobre, níquel y muchos otros, tienen como características generales una adecuada conductividadtérmica y eléctrica, alta resistencia mecánica, alta rigidez, ductilidad o conformabilidad y resistencia al impacto.
b) Cerámicos.- como los ladrillos, el vidrio, la loza, los aislantes y los abrasivos, tienen escasa conductividad tanto eléctrica como térmica, y aunque pueden tener buena resistencia y dureza, son deficientes en ductilidad, conformabilidad y resistencia al impacto. Resisten altastemperaturas y corrosión. Tienen propiedades ópticas, eléctricas y térmicas excepcionales.
c) Polímeros.- En estos se incluyen el caucho (hule), los plásticos y muchos tipos de adhesivos. Se producen creando grandes estructuras moleculares a partir de moléculas orgánicas obtenidas del petróleo o productos agrícolas, en un proceso conocido como polimerización. Presentan baja conductividadeléctrica y térmica, escasa resistencia mecánica y no se recomiendan para aplicaciones en temperaturas elevadas. Algunos polímeros (termoplásticos) presentan excelente ductilidad, conformabilidad y resistencia al impacto, mientras otros (los termoestables) tienen las propiedades opuestas. Los polímeros son ligeros y cuentan con excelente resistencia a la corrosión.
d) Materiales compuestos ó Compósitos.-están constituidos por dos o más materiales que generan propiedades no obtenibles mediante uno solo; ejemplos típicos son el concreto, la madera contrachapada (triplay) y la fibra de vidrio. Con los compuestos se elaboran materiales ligeros, resistentes, dúctiles, que no pueden obtenerse de otro modo, o bien se elaboran herramientas de corte muy resistentes al impacto que de otra manera seríanquebradizas.

Material Aplicaciones Propiedades
Metales
Cobre Alambre para conductores eléctricos Alta conductividad eléctrica, conformabilidad aceptable
Hierro fundido gris Bloques para motores de vehículos Moldeabilidad, maquinabilidad, absorción de vibraciones
Fe-30% Si Motores y generadores Excelentes propiedades ferromagnéticas
Aceros aleados Llaves par a tuercas Tratables térmicamentepara aumentar su resistencia mecánica
Cerámicos
SiO2-Na2O-CaO Vidrios planos para ventanas Propiedades ópticas (transparencia) y aislante térmico
Al2O3,MgO,SiO2 Refractarios para contener metal fundido Aislantes térmicos, alto punto de fusión, inerte ante metal fundido
Titanato de bario Transductores para reproductores de sonido (tocadiscos) Comportamiento piezoeléctrico que convierte lasvibraciones en electricidad
Polímeros
Polietileno Empacado de alimentos Fácilmente conformable en delgadas películas flexibles e impermeables
Epóxicos Encapsulado de circuitos integrados Aislante eléctrico y resistente a la humedad
Fenólicos Adhesivos para madera de uso marítimo Resistencia a las cargas y a la humedad
Compósitos
Grafito en matriz epóxica Componentes aeronáuticos Adecuadarelación resistencia – peso
Carburo de tungsteno en
matriz de Cobalto Herramientas de corte para maquinado Alta dureza y buena resistencia al impacto
Acero revestido de Titanio Alojamiento de reactores Bajo costo y alta resistencia del acero, adecuada resistencia a la corrosión proporcionada por el titanio
Tabla 1.1 ejemplos representativos, aplicaciones y propiedades de cada categoría dematerial.


1.1 ESTRUCTURA Y ARREGLO CRISTALINO Y NO CRISTALINO

La estructura electrónica del átomo determina la naturaleza de la unión atómica, la cual imparte ciertas propiedades generales a los materiales, más aún determina las propiedades físicas (conductividad eléctrica, comportamiento dieléctrico y magnético), así como las características ópticas, térmicas y elásticas del material. La...