Estructura, Arreglos Y Movimiento De Los Atomos

UNIDAD 1.- ESTRUCTURA, ARREGLOS Y MOVIMIENTO DE LOS ATOMOS

1.1.- Importancia y clasificación de los materiales en ingeniería.
Todos lo ingenieros tiene que ver con materiales de manera cotidiana, en manufactura y procesamientos, y en el diseño y construcción de componentes o de estructuras. Deben seleccionar y analizar las fallas de los mismos.
Deben tomarse una diversidad de decisionesimportantes al seleccionarlos materiales que van a utilizar en su diseño, incluyendo silos materiales pueden ser transformados de manera consistente en un producto, con las tolerancias dimensionales correctas y si pueden mantener la forma correcta durante su uso. También, si las propiedades requeridas se pueden conseguir y mantenerse durante su uso; si el material es compatible con otras partes delensamble y puede unirse fácilmente a ellas. En si la intención de este texto es ayudar a concientizarse sobre los tipos de materiales que existen, a comprender su comportamiento general y sus capacidades, y a reconocer los efectos del entorno y las condiciones de servicio sobre su desempeño ingenieril.
TIPOS DE MATERIALES
Los materiales se clasifican en cinco grupos: metales, cerámicos, polímeros,semiconductores y materiales compuestos. Los materiales de cada uno de estos grupos poseen estructuras y propiedades distintas. Las diferencias en resistencia, que se comparan entre estos materiales ilustran una amplia gama de propiedades disponibles.

METALES: Los metales y sus aleaciones, incluyendo acero, aluminio, magnesio, zinc, hierro fundido, titanio, cobre y níquel, generalmente tienencomo característica una buena conductividad eléctrica y térmica, una resistencia relativamente alta, una alta rigidez, ductilidad o conformidad y resistencia al impacto. Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga. Aunque en ocasiones se utilizan metales puros, las combinaciones de metales conocidos como aleaciones proporcionan mejoría en alguna propiedad particularmentedeseable o permiten una mejor combinación de propiedades.

CERAMICOS: El ladrillo, el vidrio, la porcelana, los refractarios y los abrasivos tienen baja conductividad eléctrica y térmica, y a menudo son utilizados como aislantes. Los cerámicos son fuertes y duros, aunque también muy frágiles o quebradizos. Las nuevas técnicas de procesamiento han conseguido que los cerámicos sean lossuficientemente resistentes a la fractura para que puedan ser utilizados en aplicaciones de carga, como los impulsores en motores de turbina.

POLIMEROS: Producidos mediante un proceso conocido como polimerización, es decir, creando grandes estructuras moleculares orgánicas, los polímeros incluyen el hule, los plásticos y muchos tipos de adhesivos. Los polímeros tienen baja conductividad eléctrica ytérmica, reducida resistencia y no son adecuando para utilizarse a altas temperaturas. Los polímeros termoplásticos, en los cuales las largas cadenas moleculares no están conectadas de manera rígida, tiene buena ductilidad y conformabilidad: los polímeros termoestables son mas resistentes, aunque mas frágiles porque las cadenas moleculares están fuertemente enlazadas. Los polímeros se utilizan en muchasaplicaciones incluyendo dispositivos electrónicos.




SEMICONDUCTORES: Aunque el silicio, el germanio y una variedad de compuestos como el GaAs son muy frágiles, resultan esenciales para aplicaciones electrónicas, de computadoras y de comunicaciones. La conductividad eléctrica de estos materiales puede controlarse para su uso en dispositivos electrónicos como transistores, diodos ycircuitos integrados. La información hoy en día se transmite por luz atraves de fibras ópticas; los semiconductores, que convierten las señales eléctricas en luz y viceversa son componentes esenciales de estos sistemas.

MATERIALES COMPUESTOS: Los materiales compuestos se forman a partir de dos o más materiales, produciendo propiedades que no se encuentran en ninguno de los materiales de manera...