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Unidad 1 Clasificación de materiales

La ciencia e ingeniería de los materiales es un campo interdisciplinario que se ocupa de inventar nuevos materiales y mejorar los ya conocidos, mediante el desarrollo de un conocimiento más profundo de las relaciones entre microestructura, composición, síntesis y procesamiento.

El término composición indica la constitución química de un material. Eltérmino estructura significa una descripción del arreglo atómico. El término síntesis indica la manera de fabricar los materiales a partir de elementos naturales o hechos por el hombre. El término procesamiento indica el modo en que se conforman los materiales en componentes útiles y para causar cambios en las propiedades de distintos materiales.

Hay varias formas de clasificar los materiales. Unade ellas consiste en describir cinco grupos:

a) Metales y aleciones
b) Cerámicos, vidrios y vitrocerámicos
c) Polímeros
d) Semiconductores
e) Materiales compuestos

Los materiales metálicos

Aquellos que están compuestos básicamente por uno o más metales, aunque pueden contener otros componentes.

Materiales férricos: Aquellos cuyo principal componente es el hierro

Materiales noférricos: Los que se obtienen de otros metales que no sea el hierro.

Propiedades de los materiales metálicos

Conducen bien el calor y la electricidad.
Suelen ser sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio, que es líquido.
Todo metal tiene un punto de fusión, que es la temperatura a la cual el metal pasa de sólido a líquido.
Son maleables y dúctiles: pueden deformarse para formarláminas y alambres sin sufrir roturas.
Oro, Plata y Bronce son los más dúctiles y maleables

Aleaciones: material metálico que se obtiene al fundir y dejar que se solidifique una mezcla de un metal con otros materiales (normalmente otros metales).

Latón = Cobre + Cinc
Aceros= hierro + carbono
Bronce= cobre + estaño

Metales nativos. Aquellos que pueden encontrarse libres, sin combinar, enla naturaleza. Ejemplo: Oro, Plata, Platino, Mercurio, Cobre y el Hierro.

Obtención de los materiales metálicos

La minería se encarga de la extracción de los minerales metálicos o menas.

La metalurgia es la ciencia que se ocupa del estudio de las propiedades, las aplicaciones y los procesos de obtención y elaboración de los materiales metálicos.


Cobre
Se corta y dobla fácilmente.Muy resistente a la corrosión.
Reciclable como tubos y conducciones de fontanería, cables eléctricos, bobinados de motores inservibles

Aluminio.
Metal ligero, resistente y se corta sin dificultad.
Conduce bien la electricidad.
Reciclable a partir de viejos perfiles, rieles, chapas, tubos.

Materiales cerámicos

Los cerámicos y los vidrios son materiales sólidos no metálicos e inorgánicosconstituidos por elementos metálicos tales como el silicato o el boro y no metálicos tales como el oxígeno, carbón o nitrógeno enlazados principalmente mediante enlaces iónicos y/o covalentes. Las composiciones químicas de los materiales cerámicos varían considerablemente, desde compuestos sencillos a mezclas de muchas fases complejas enlazadas.

Son compuestos o soluciones inorgánicas deelementos metálicos y no metálicos. Debido a sus enlaces iónicos y covalentes son duros, frágiles, tienen baja conductividad térmica y eléctrica. Son buenos aislantes eléctricos y térmicos debido a la falta de electrones conductores. Tienen altos puntos de fusión.

Los cerámicos son predominantemente de estructura cristalina a diferencia del vidrio que tiene una estructura no cristalina amorfa.Muchos vidrios se forman por un proceso de someter a altas temperaturas una muestra de arena de cuarzo (SiO2) para luego enfriarla rápidamente obteniendo un material claro no cristalino denominado sílice tendido o vidrio. En contraste los cerámicos no se obtienen por un proceso de fundición, sino por la unión de partículas finas que constituyen un sólido.

En general, los materiales cerámicos...