estructura interna de los materiales

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL
Departamento de Ingeniería Civil
Cátedra Tecnología de los Materiales
Unidad Temática N°3 “Estructura interna de los materiales”

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UNIDAD TEMÁTICA N°3
“ESTRUCTURA INTERNA DE LOS MATERIALES”
1. TIPOS DE MATERIALES. DISTINTAS CLASIFICACIONES
Existen diferentes formas de clasificar a los materiales, muchas de ellas en función de las
respectivaspropiedades y características. Una de las más aceptadas los clasifica
generalmente en cinco grupos:
• Metales.
• Cerámicos.
• Polímeros.
• Semiconductores.
• Materiales compuestos.
Los materiales de cada uno de estos grupos poseen estructuras y propiedades
distintivas.
1.1 Metales
Tienen como característica una buena conductividad eléctrica y térmica, alta resistencia
mecánica, rigidez yductilidad. Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales. Las
aleaciones (combinaciones de metales y no metales) conceden alguna propiedad
particularmente deseable en mayor proporción o permiten una mejor combinación de
propiedades.
1.2 Cerámicos
Tienen baja conductividad eléctrica y térmica por lo cual son usados a menudo como
aislantes. Son resistentes y duros, aunque frágiles yquebradizos. Nuevas técnicas de
procesos consiguen que los cerámicos sean lo suficientemente resistentes a la fractura para
que puedan ser utilizados en aplicaciones de carga. Dentro de este grupo de materiales se
encuentran la cerámica roja (ladrillo, tejas, etc.), el vidrio, la porcelana y los refractarios.
1.3 Polímeros
Son grandes estructuras moleculares creadas a partir de moléculasorgánicas. Tienen
baja conductividad eléctrica y térmica, reducida resistencia. Los polímeros termoplásticos,
en los que las cadenas moleculares no están conectadas de manera rígida, tienen buena
ductibilidad y conformabilidad; en cambio, los polímeros termoestables son más resistentes,
a pesar de que sus cadenas moleculares fuertemente enlazadas los hacen más frágiles.
Tienen múltiplesaplicaciones.
1.4 Semiconductores
Su conductividad eléctrica puede controlarse para su uso en dispositivos electrónicos.
Son muy frágiles.
1.5 Materiales compuestos
Como su nombre lo indica, están formados a partir de dos o más materiales de distintos
grupos, produciendo propiedades que no se encuentran en ninguno de los materiales de
forma individual.

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2. RELACIONES ENTRE ESTRUCTURA, PROPIEDADES Y PROCESAMIENTOS. LA
MATERIA. EL ÁTOMO, DISTINTOS TIPOS DE ÁTOMOS
Tanto la composición como la estructura de un material tienen una influencia muy
importante sobre sus propiedades y su comportamiento.
Los ingenieros ylos científicos que estudian y desarrollan materiales deben comprender
su estructura atómica. Veremos que las propiedades de los materiales se pueden controlar y
que, en realidad, se pueden adaptar a las necesidades de determinada aplicación, mediante
el control de la estructura y su composición.
La estructura de los materiales se puede examinar y describir en cinco niveles diferentes:
•Macroestructura
• Microestructura
• Nanoestructura
• Estructura atómica
• Arreglos atómicos de corto y largo alcance
2.1 Macroestructura
La macroestructura es la estructura del material a nivel macroscópico, donde la escala de
longitud es aproximadamente mayor a 1000nm (nanómetros). Entre las propiedades que
constituyen la macroestructura están la porosidad, los recubrimientos superficialesy las
microfisuras internas o externas.
2.2 Microestructura
La microestructura es la estructura del material a una escala de longitud de
aproximadamente 10 a 1000nm. La escala de longitud es una longitud o intervalo de
dimensiones características dentro de la que se describen las propiedades o los fenómenos
que suceden en los materiales. En el caso normal, la microestructura comprende...