Propiedades De Los Materiales

TEMA 11: PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
* PROPIEDADES DEPENDIENTES DE LA ESTRUCTURA INTERNA
Condicionan su comportamiento durante el proceso de fabricación y le confieren utilidad para determinadas aplicaciones. Si queremos modificar las propiedades habrá que variar la estructura interna usando en el caso de los metales la aleación, por ejemplo.
ALEACIÓN: Es una mezcla de dos o más metales(o de un no metal y un metal) que se entremezclan en estado fundido calentándolos por encima de su temperatura de fusión.
* Los elementos que se mezclan deben ser totalmente miscibles en estado líquido.
* El producto obtenido debe poseer carácter metálico; es decir, su estructura interna ha de ser semejante a la de los metales.
1. Propiedades químicas
LA OXIDACIÓN
Material+Oxígeno=Óxidodel material ∓Energía
Si el signo es “+” la reacción es exotérmica, transcurre hacia la formación del óxido.
Si el signo es “-“ la reacción es endotérmica, el material será de difícil oxidación.
Según la energía de oxidación, la superficie del material se oxidará más o menos rápidamente y este óxido se depositará en la parte exterior del material. El material no se podrá seguir oxidando hastaque por difusión la capa de óxido que por se opone al movimiento de los átomos de oxígeno.
Cuanto mayor sea la temperatura a la que se encuentra sometido un material, mayor será la velocidad a la que se produce su oxidación, pues el aumento de temperatura activa el proceso de difusión de átomos.
Cuando se quiere evitar que un material se oxide, éste se alea con otro material con mayor energíade oxidación y así, logramos que el material añadido se oxide primero, creando una capa que sirva de protectora al otro material. Este proceso se utiliza mucho con el acero dulce. El mejor aditivo es el cromo por su facilidad para alear sus átomos con los del hierro.
ACERO DULCE: Acero con poco porcentaje de Carbono. Se oxida fácilmente. Si se añade cromo o aluminio se oxida con más lentitud.CORROSIÓN
Cuando la oxidación de un material se produce en un ambiente húmedo o en presencia de otras sustancias agresivas, se denomina corrosión. En un medio húmedo la capa de óxido no se deposita sobre el material, sino que se disuelve y acaba por desprenderse.
ACEROS INOXIDABLES: su utilización resulta preferible a la protección de materiales por medio de recubrimientos superficiales (como elcromado), ya que este aunque tenga una rayadura no sufre la oxidación.
2. Propiedades físicas
DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO
Se denomina densidad (ρ) a la relación existente entre masa y volumen.
Por peso específico (Pe) se entiende la relación existente entre el peso de una determinada cantidad de material y el volumen que ocupa.
PROPIEDADES ELÉCTRICAS
La resistencia de un material conductordepende, entre otros factores, de su naturaleza; es decir, la presencia de electrones móviles en los átomos y de su grado de movilidad ante la acción de un campo eléctrico. Esta propiedad se denomina resistividad (ρ) que es la resistencia que ofrece al paso de la corriente un elemento de ese material de 1 metro de longitud y 1 m2 de sección. Se mide en Ω·m.
R=ρ·LS
La resistividad de un materialdepende de la temperatura, de la concentración de impurezas que contenga el material y del campo magnético existente. La resistividad aumenta con la temperatura.
ρ=ρ0·1+α·T-T0
α = coeficiente de variación de la resistividad con la temperatura (en K-1).
Los metales son buenos conductores debido a su estructura interna ordenada y a que los electrones no se encuentran sujetos a un determinado átomo.Sin embargo la madera o los compuestos cerámicos poseen resistividades muy altas debido a que los electrones de sus átomos carecen prácticamente de movilidad.
PROPIEDADES TÉRMICAS
DILATACIÓN TÉRMICA
La dilatación es el aumento de tamaño al aumentar la temperatura, siempre que no se produzcan cambios de fase. Al aumentar la temperatura aumentan las vibraciones de partículas del material y por...