Tecnología de los materiales

PNF Ing. Mecánica
PNF Ing. Mantenimiento
Ing. Beatriz Barrios
BEATRIZ BARRIOS

Tema 1
Macroscópico

Microscópico

Beatriz Barrios

Está asociada al arreglo de los
componentes del material en escala:
Subatómica (protones, neutrones, electrones)
Atómica (átomos y moléculas)
Microscópica (micro estructura)
Macroscópica (macro estructura)

Beatriz Barrios

Beatriz BarriosCARACTERÍSTICAS DE LAS
PARTÍCULAS FUNDAMENTALES
Partícula

Carga (C)

Masa (g)

Masa (U)

Electrón

- 1,6022 x 10-19

0,911 x 10-30

0,00055

Protón

+1,6022 x 10-19

1673 x 10-30

1,0076

0

1675 x 10-30

1,0090

Neutrón

Beatriz Barrios

Átomos y Moléculas
El mundo que nos rodea está
constituido de una gran
cantidad
de
partículas
infinitesimales eidénticas
llamadas moléculas, y que a su
vez esta inmensa cantidad
de diferentes moléculas son
simplemente
diferentes
arreglos
de
grupos
de
átomos.
Beatriz Barrios

Estructura Interna

Micro estructura:

Forma y distribución
de las fases que
constituyen la materia

Tipos de Enlace
Enlaces
Primarios

Enlaces
Secundarios

 Iónico

 Covalente
 Metálico
BeatrizBarrios

ENLACE IÓNICO
Resulta de las interacciones electrostáticas
entre iones de cargas opuestas
Na(s) + 1/2 Cl2(g)  NaCl(s)

+

•• Na• Cl
•
••
+

Beatriz Barrios

••

••

••
Na• + • Cl
••

Beatriz Barrios

Características de los compuestos
iónicos
 Fuerzas interatómicas grandes
 Transferencia de electrones entre átomos
 Iones unidos por fuerzas coulombianas
Relativamente fuerte

 No acepta deformaciones
 Típico en las cerámicas (Duros y quebradizos)
 Baja conductividad térmica y eléctrica en
estado sólido, pero conducen en estado fundido
y en solución acuosa
 Puntos de fusión y ebullición elevados
Beatriz Barrios

ENLACE COVALENTE
Es el resultado de compartir electrones
entre dos átomos.

••

••

••

••

Cl • + •Cl

•• ••Cl • Cl
•
•• ••

••

••

••

••

 Fuerzas interatómicas grandes
 Compartimiento de electrones
 Relativamente fuerte
 Los sólidos covalentes son de baja
densidad (polímeros)
Beatriz Barrios

Enlace covalente:
Compartimiento de electrones
Beatriz Barrios

• Cristales covalentes
• 2 alótropos de carbón C

Beatriz Barrios

grafito

y C

diamante

• Capacidad deasumir dos o más estructuras cristalinas (Fe, C, Al, Ti, ZrO2…)
• Algunas de las propiedades de los sólidos cristalinos dependen de la estructura
cristalina

Beatriz Barrios

ENLACE METÁLICO
Cada átomo está unido a varios átomos vecinos por
electrones que son relativamente libres de moverse
a través de la estructura

Modelo de la nube o mar de electrones

Beatriz BarriosCaracterísticas de los metales

 El metal posee electrones poco







controlados
Fuerzas interatómicas grandes
Compartimiento de electrones
deslocalizados
Enlace no direccional
Enlace fuerte
Alta conductividad eléctrica y térmica
Ductilidad y maleabilidad
Beatriz Barrios

Fuerzas intermoleculares entre
moléculas dipolares

Distribución asimétrica de la
nube electrónicaRelativamente débiles, pero
muy importantes en polímeros
Beatriz Barrios

Tema 2: ESTRUCTURA CRISTALINA

BEATRIZ BARRIOS

Los materiales sólidos se pueden clasificar según la regularidad con que
se sitúan los átomos o iones, unos respecto de otros.
En un material cristalino, los átomos se sitúan en una disposición
repetitiva o periódica a lo largo de muchas distancias atómicas, esdecir, existe un ORDEN DE LARGO ALCANCE tal que, al
solidificar o formarse el material, los átomos se ubican según un patrón
tridimensional repetitivo
Los metales, muchas cerámicas y ciertos polímeros adquieren
estructuras cristalinas en condiciones normales de solidificación o de
formación.
El orden de largo alcance no existe en los materiales que no cristalizan,
denominados no...