Materiales quimicos

Capítulo 5. INTRODUCCIÓN A LOS MATERIALES MODERNOS.
5.1. Introducción

Desde épocas inmemoriales el hombre se ha valido de las materias primas existentes en la naturaleza para construir sus instrumentos, herramientas, máquinas, etc. (figura 5.1). Tan es así que las grandes etapas de la humanidad han quedado marcadas por el material preponderante: edad de piedra, edad de bronce, etc. Algunosautores denominan a la actual como una segunda edad de piedra; otros la llaman edad del silicio, en alusión a la importancia que tiene este semiconductor en el avance en el campo de la informática y las telecomunicaciones. Todos los ingenieros tenemos que ver con materiales de manera cotidiana, ya sea en el diseño y construcción de componentes y estructuras o en su manufactura y procesamiento.Debemos seleccionar y utilizar materiales, así como analizar sus fallas. Al seleccionar un material se debe tomar decisiones importantes referidas a sus posibilidades de transformación en productos y a la permanencia de sus propiedades durante el uso, la compatibilidad con las otras partes del ensamblaje, la posibilidad de corroerse o reaccionar con el medio en el cual trabajará, su interacción con elmedioambiente y sus posibilidades de reciclaje. La visión microscópica de la materia que sin duda hemos adquirido a estas alturas del curso nos permitirá interpretar mejor las propiedades de estos materiales, muchas de las cuales ya se han mencionado al estudiar el enlace químico. En este capítulo revisaremos brevemente las principales características y obtención de los principales materiales(metales, cerámicos, polímeros, semiconductores y compuestos), así como sus aplicaciones en ingeniería. Otros materiales como los superconductores se mencionarán aparte por su importancia en el avance de la civilización. 5.2. Clasificación de los materiales Una primera gran clasificación divide a los materiales en naturales, artificiales y sintéticos. Los naturales son aquellos que se encuentran en lanaturaleza y son la base para construir otros productos. En ocasiones son limitados y pueden agotarse, en otros casos pueden reciclarse o reutilizarse. El reciclaje es una buena opción para abaratar los productos y preservar los recursos naturales. Son naturales la madera, la lana, el esparto, la arcilla, el oro, etc. Los materiales artificiales se obtienen a partir de otros materiales que seencuentran en la naturaleza y no han sufrido transformación previa. También reciben este nombre los productos fabricados con varios materiales que sean en su mayoría de origen natural. Son artificiales el hormigón y los bloques de hormigón, que son productos artificiales, fabricados a partir de arena (en un 50%; material natural), grava (en un 30%; material natural), cemento (en un 20%; materialartificial) y agua (material natural).

Figura 5.1. De la edad de piedra a la edad del silicio o de los microchips.

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Química General 1 ____________________________________________________________

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Los materiales sintéticos están fabricados por el hombre a partir de materiales artificiales. No se encuentran en la naturaleza ni tampoco los materialesque los componen. El ejemplo más característico lo constituyen los plásticos, como la baquelita, que se obtiene a partir de dos materiales artificiales: formol y fenol. Durante los últimos cien años se han descubierto multitud de materiales, así como nuevos métodos de fabricación (p.e. la vulcanización). 5.3. Algunas propiedades de los materiales

En líneas generales, se puede afirmar que noexiste ningún material perfecto que se pueda emplear para la fabricación de cualquier producto. Cada aplicación necesita de un material que cumpla unas características determinadas. Ingenieros y diseñadores necesitan sopesar las ventajas e inconvenientes de cada uno de los materiales y elegir adecuadamente aquel que mejor se adapte a las necesidades requeridas, teniendo en cuenta sus propiedades....