RESUMEN DEL LIBRO CAPITULO 1 5
Estructura, arreglo y movimientos de los átomos
“Introducción a los materiales”
Índice
1-1 Introducción…...……………………………………………….5
1-2 Tipos de materiales…………………………………………….5
1-3 Relación entre estructura, propiedad y procesamiento………..10
1-4 Efectos ecológicos sobre el comportamiento de los materiales.13
1-5 Diseño y selección de materiales…………………………...…15
Resumen
Glosario1-1 Introducción
Todos los ingenieros tienen que ver con materiales, de manera cotidiana, en manufactura y procesamientos, y en el diseño y construcción de componentes o de estructuras. Deben seleccionar y utilizar materiales y analizar las fallas de los mismos.
1-2 Tipos de materiales
Los materiales se clasifican en cinco grupos: metales, cerámicos, polímeros, semiconductores y materialescompuestos (tabla 11). Los materiales de cada uno de estos grupos poseen estructuras y propiedades distintas.
Metales Los metales y sus aleaciones, incluyendo acero, aluminio, magnesio, zinc, hierro fundido, titanio, cobre y níquel, generalmente tienen como característica una buena conductividad eléctrica y térmica, una resistencia relativamente alta, una alta rigidez, ductilidad oconformabilidad y resistencia al impacto.
Cerámicos El ladrillo, el vidrio, la porcelana, los refractarios y los abrasivos tienen baja conductividad eléctrica y térmica, y a menudo son utilizados como aislantes.
Polímeros Producidos mediante un proceso conocido como polimerización, es decir, creando grandes estructuras moleculares a partir de moléculas orgánicas, los polímeros incluyen el hule, los plásticos ymuchos tipos de adhesivos.
Materiales compuestos Los materiales compuestos se forman a partir de dos o más materiales, produciendo propiedades que no se encuentran en ninguno de los materiales de manera individual.
1-3 Relación estructura-propiedades-procesamiento
Para realizar su función durante su ciclo de vida esperado, un componente debe tener la forma correcta. El ingeniero en materialesdebe cumplir este requisito aprovechando la relación compleja entre la estructura interna del material, su procesamiento y las propiedades finales del mismo (figura 18).
Estructura La estructura de un material se puede considerar en diferentes niveles (figura 19)
La disposición de los electrones que rodean al núcleo de los átomos individuales afecta el comportamiento eléctrico, magnético, térmicoy óptico.
Procesamiento El procesamiento de los materiales produce la forma deseada de un componente a partir de un material inicialmente sin forma. Los metales se pueden procesar vertiendo metal líquido en un molde (fundición), uniendo piezas individuales de metal (soldadura autógena, soldadura con aporte, unión adhesiva),
1-4 Efectos ambientales sobre el comportamiento de los materiales
Larelación estructurapropiedadesprocesamiento se modifica por el medio ambiente al cual está sujeto al material, incluyendo la alta temperatura y la corrosión.
Temperatura Los cambios en temperatura alteran de manera notable las propiedades de los materiales (figura 1-11 ), que han sido endurecidos por ciertos tratamientos térmicos o ciertas técnicas de conformado pueden perder súbitamente suresistencia al ser calentados.
Corrosión La mayor parte de los metales y los polímeros reacciona ante el oxígeno y otros gases, particularmente a temperaturas elevadas.
1-5 Diseño y selección de materiales
Cuando se diseña un material para una aplicación dada, deberán tomarse en consideración varios factores. El material debe adquirir las propiedades físicas y mecánicas deseadas, debe ser procesado omanufacturado a la forma deseada, y debe ser una solución económica al problema de diseño.
RESUMEN
• Los metales tienen buena resistencia, buena ductilidad y formabilidad, buena conductividad eléctrica y térmica, y una resistencia a la temperatura moderada.
•Los cerámicos son resistentes, sirven como buenos aislantes eléctricos y térmicos; a menudo son resistentes al daño por ambientes...
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