joel

CIENCIA e INGENIERÍA DE
LOS MATERIALES

LOS MATERIALES

¿Qué
importancia
tienen?
Ing. Enrique De La Cruz S.
edelacruz@continental.edu.pe

“Los materiales son sustancias de las que algo está
compuesto o hecho”

¿Desde qué época se puede hablar de los orígenes de
la ciencia de los materiales?

“Los materiales hacen que ocurran cosas….”

28 000. A.C. Aparece la primera
cerámicasinterizada con formas
humanas, la Venus de Vestorice.

En la historia de la civilización, los materiales
como la piedra, el bronce y el hierro
desempeñaron un papel clave en el
desarrollo de la humanidad.

Por primera vez el hombre
“procesa materiales”

En
la
actualidad,
gracias
al
descubrimiento de los monocristales
de silicio así como de la comprensión
de sus propiedades, hahecho posible el
desarrollo acelerado de la era de la
información.

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¿Desde qué época se puede hablar de los orígenes de
la ciencia de los materiales?

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3 000. A.C. Trabajadores del metal
en la zona de Siria y Turquía,
descubren que al añadir estaño
al cobre fundido, se forma una
aleación más dura yresistente…..
el BRONCE.

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1000
0

1900

1800
1700

300A.C. En el sur de India, se
fabrica acero pudelado a
partir de hierro esponja en
un crisol.
3500. A.C. Los egipcios funden
hierro (posiblemente como un
producto del refino del cobre) por
primera
vez,
en
pequeñas
cantidades y para ornamentos y
motivos ceremoniales

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1800
1700

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0

2000
1900¿Desde qué época se puede hablar de los orígenes de
la ciencia de los materiales?

5 000. A.C. En la actual Turquía, se descubre
que puede extraerse cobre líquido de la
malaquita y la azurita, y que el metal se
puede moldear bajo distintas formas.
Se reemplazan las herramientas de
piedra por herramientas de cobre,
mucho más duraderas.
8 000. A.C. Primera metalurgia en
el antiguo Neolítico:forja del
cobre.

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200 A.C. En China, se
moldea hierro, inicios
de la fundición del
hierro.

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(0,05%C)

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0

1800
1700

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EVOLUCIÓN DE LOS MATERIALES
EN EL TIEMPO

ESTRUCTURA DE UN MATERIAL
¿A qué se refiere?

A la disposición espacial (arreglo geométrico) de las
unidadesestructurales (átomos, iones o moléculas) que
forman parte de una determinada sustancia (pura o
mezcla).

ESTRUCTURA DE UN MATERIAL
Por ejemplo…

ESTRUCTURA DE UN MATERIAL
A nivel macroscópico…

Analicemos el caso de una
muestra de sal de mesa,
sustancia

cristalina

cuyo

Pequeño
cristal de sal

constituyente principal es el
cloruro de sodio (NaCl).

ESTRUCTURA DE UN MATERIALHaciendo zoom …

ESTRUCTURA DE UN MATERIAL
Haciendo zoom …

2

ESTRUCTURA DE UN
MATERIAL

NIVELES DE ANÁLISIS DE LA
ESTRUCTURA DE UN MATERIAL

… átomos electrizados
o iones.
A nivel sub microscópico o atómico…


Nivel Macroscópico:
Se observa a simple vista o
con un aumento insignificante
de 30X – 40X



“Vemos”
que
internamente está
formado por un
gran número deátomos, y que éstos
presentan
un
arreglo geométrico
espacial.

Nivel Microscópico:
Se visualiza con ayuda de
microscopios
metalográficos
que dan una idea sobre la
distribución mutua de las
fases, su forma y dimensiones.

Cristales de sal de mesa

Microestructura de un acero
inoxidable austenítico

NIVELES DE ANÁLISIS DE LA
ESTRUCTURA DE UN MATERIAL




PROPIEDADES DE LOSMATERIALES
¿Qué caracteriza al cloruro de sodio, NaCl?
 sólido cristalino
 color blanco, si sus
cristales son finos o
pulverizados,
 si se le presiona, se
quiebra,
 soluble en agua,
 sabor salado,
 funde a los 801ºC

Estas son
algunas de
sus
PROPIEDA
DES

Nivel Atómico o submicroscópico:
Organización de los átomos o
moléculas dentro de un cristal.

Nivel Subatómico:...