Quimica

TEMA I

1. La Ciencia e Ingeniería de los Materiales.
2.Tipos fundamentales de materiales para ingeniería: metales, polímeros y cerámicas.
3. Estructura cristalina:
sólido cristalino y sólido amorfo, red espacial ( estructura cristalina perfecta, sistemas cristalinos y redes de Bravais, parámetro de la red cristalina, número de átomos por celda unitaria, número de coordinación,densidad teórica, notación de planos y direcciones cristalográficas, imperfecciones de la estructura cristalina.
4. Métodos de análisis de la estructura cristalina.

1. Ciencia e Ingeniería de los Materiales.

La Ciencia de los Materiales coloca como su objeto fundamental de estudio a la estructura interna del material y su relación con las propiedades, mientras que, la Ingeniería de losMateriales se encarga de los aspectos relacionados con el procesamiento.
Ambas materias en acción conjunta dan lugar a un triángulo constituido por tres eslabones básicos: procesamiento-estructura-propiedades ( figura 1 ). La interacción entre estos eslabones nos lleva al objetivo de esta rama del conocimiento teórico-práctico, el producto.
De esta manera se consolidada la acción conjuntadel científico que estudia la estructura del material y su relación con las propiedades, del tecnólogo que procesa el material para obtener las propiedades necesarias y del diseñador que selecciona el material y concibe el producto.

Figura 1 – Interrelación que define la razón de ser de la Ciencia e Ingeniería de los Materiales.

2.Tipos fundamentales de materiales para ingeniería: metales,polímeros y cerámicas.

Los materiales tecnológicos se clasifican comúnmente en categorías que se basan en las características físicas y químicas. A pesar de que puede haber algunas semejanzas entre los diferentes tipos de materiales, es apropiado y conveniente separar los materiales de ingeniería en las categorías siguientes: 1- metales, 2- cerámicas, 3- polímeros y 4- compuestos.Materiales metálicos.
Los metales se usan en diferentes aplicaciones de la industria aeroespacial, de la construcción, del petróleo, química, en utensilios domésticos, etc. Esta clase de material se puede distinguir de las otras categorías por algunas de sus características más sobresalientes: su brillo metálico, la plasticidad, la conductividad eléctrica y térmica.
Los elementos que constituyen losmetales se localizan en la porción izquierda de la tabla periódica, y tienden a exhibir una configuración electrónica que los conduce a perder los electrones de valencia con mucha facilidad. Esta característica es responsable por el comportamiento de los mismos.

Materiales Cerámicos:
El término cerámicas trae a la mente visiones de objetos duros y frágiles de porcelana o vidrio, solo pormencionar estos objetos familiares. En esta categoría también se incluyen algunos materiales ordinarios de construcción; ladrillos, tejas y muebles de baño.
Generalmente reconocemos las cerámicas como materiales duros y quebradizos, que exhiben propiedades parecidas a las del vidrio y que es rompen abruptamente, sin una deformación’n aparente.
Estos materiales se producen principalmente, conla combinación’n de elementos que provienen tanto de la porción metálica como de la no metálica de la tabla periódica.

Materiales poliméricos:
El término polímero se deriva del griego “poli”, que significa mucho y “meros”, que significa unidades. Los polímeros son sustancias que se componen de cantidades muy grandes de moléculas, unidas entre sí formando cadenas.
Lamayor parte de los polímeros se basan en los hidrocarburos, que son moléculas que consisten de átomos de hidrógeno y carbón dispuestos en varios arreglos estructurales.
Los materiales tecnológicas poliméricos abarcan una gran cantidad de plásticos sintéticos ( poliéster-Dacrón, poliamida-Nylon, vinilos, polietileno, poliestireno, poliuretano ), además de los muchos polímeros aturales como la...