Estructura De Los Materiales

LA ESTRUCTURA DE MATERIALES:

Esta sección cubre las siguientes ideas:

* Las propiedades físicas de los materiales.
* Difracción de rayos X de cristales
 -Metal cristal
 -Aleaciones
 -Cristales iónicos
 -Cristales moleculares gigantes
* La alotropía de elementos
* Estructuras moleculares sencillas
* Tendencias en la vinculación a través de la Tabla Periódica
* Vidrios, cerámicas ymateriales compuestos.

Las formas hexagonales de los cristales del copo de nieve demuestran cómo las moléculas simples pueden combinarse para producir complejas estructuras sólidas y hermosas.
La regularidad de un copo de nieve sugiere que las moléculas de agua contienen y son dispuestas de forma organizada. En general, hay tres unidades básicas de la cual se construyen los sólidos –átomos,iones, moléculas. Estas partículas diferentes producen una serie de estructuras en el estado sólido, que se pueden clasificar en cuatro grandes tipos.

Los cuatro tipos de diferentes de estructuras físicas sólidas son:

*red gigante metálica –una red de iones positivos en un mar de electrones,
*red gigante iónica –una red de iones positivos y negativos alternados,
*red molecular simple–moléculas simples se mantienen unidas por fuerzas débiles.

Estructuras de este tipo nos rodean en el mundo real. En algunos casos usamos y adaptamos sus propiedades físicas para diseñar materiales para satisfacer un propósito particular.

3.14 Propiedades físicas básicas:

¿Cuáles son las propiedades físicas básicas que afectan la forma en que se utiliza un material natural en particular? ¿Cuálesson las propiedades que estamos buscando para un control cuando ideamos una aleación o un material compuesto? A continuación se procede a estas propiedades.

Punto de fusión:
Controla el estado físico de un material bajo las condiciones de trabajo. Limita el rango de temperatura sobre la cual el material sigue siendo sólido y tiene una estructura útil.
Densidad:
Esta es la propiedad que reflejala masa de las unidades básicas de la cual se construye el material, y la cercanía con que se envasan. Se calcula a partir de la ecuación:

Densidad= masa/volumen

Y generalmente se mide en gramos por decímetro cúbico (g/dm3) o en gramos por centímetro cúbico (g/cm3).
Dureza:
Es la medida de la fuerza y la rigidez de la unión de una estructura. Controla la facilidad con que la estructura serompe cuando se aplica una fuerza. Un material duro podría soportar el impacto sin cambiar. Es difícil medir la dureza directamente, pero se facilita para comparar dos materiales diferentes. La escala de dureza de Moh se basa en arañar un material con otro (tabla 3.7) en la pagina 88). El diamante, el material natural más duro, se le da un valor 10 en esta escala.
Resistencia:
Esta es unamedida de la energía necesaria para romper el material. Típico de materiales resistentes, tienen una tensión de rotura alta y no se rompen de manera frágil. Materiales como el vidrio, o sólidos iónicos, pueden ser duro pero frágil.
Flexibilidad y resistencia a la tracción:
Materiales utilizados en la construcción, a menudo tienen que soportar que se estire o se comprime. Cuando un material estasiendo doblado, una región de la estructura se esta estirando, mientras que otro se esta comprimiendo.
Los metales suelen sen fuertes cuando estan doblados y estirados, decimos que son maleables y dúctiles. El enlace es bastante visible.
Las capas de iones positivos en un metal pueden deslizarse una sobre otras sin los enlaces metálicos de última hora. Los iones están todavía unidos por el “pegamentoelectroestático” de los electrones móviles.

Algunos materiales son capaces de volver a su forma anterior después de un estiramiento; son los materiales elásticos.
Cuando tira una sustancia elástica aumenta su longitud. En realidad, vuelve a su longitud original.
Hay límites a esta capacidad; cada material elástico tiene su propio límite elástico más allá de la cual no puede regresar a...