Unidad_3_Estructura_Semipresencial

La ciencia de los materiales implica investigar la relación que existe entre la estructura y
las propiedades de los materiales.
La ingeniería de materiales se fundamenta en las relaciones propiedades-estructuraprocesamiento-funcionamiento y diseña o proyecta la estructura de un material para
conseguir un conjunto predeterminado de propiedades.
La ciencia de materiales es un campomultidisciplinario que estudia conocimientos
fundamentales sobre las propiedades físicas macroscópicas de los materiales y los aplica
en varias áreas de la ciencia y la ingeniería, consiguiendo que éstos puedan ser utilizados
en obras, máquinas y herramientas diversas, o convertidos en productos necesarios o
requeridos por la sociedad.
Incluye elementos de la química y física, así como las ingenierías química,mecánica, civil y
eléctrica o medicina, biología y ciencias ambientales. Con la atención puesta de los
medios en la nano-ciencia y la nanotecnología en los últimos años, la ciencia de los
materiales ha sido impulsada en muchas universidades.
A pesar de los espectaculares progresos en el conocimiento y en el desarrollo de los
materiales en los últimos años, el permanente desafío tecnológicorequiere
materiales cada vez más sofisticados y especializados.

Si observamos a nuestro alrededor podemos encontrar muchos productos tecnológicos
necesarios y únicos que facilitan la existencia del ser humano.
Estas características son estudiadas para que cumplan con tales requerimientos.
Por ejemplo, si me detengo un momento y visualizo un material que sea resistente (lo
adecuado), que me proteja, peroque a la vez me permita observar el exterior… qué
material seria?

Exacto, el vidrio.

Ahora, si requiero un material altamente resistente seguramente pienso en el acero, pero si
una de sus características es que sea liviano, que pueda moldearlo, que sea resistene al fuego,
entre otras….

Fibra de carbono
Su resistencia es casi 3 veces superior a la del acero, y su densidad es 4,5 veces menor.En cuanto a módulo de elasticidad hay una amplia gama de FC desde 240 hasta 400.
Otras propiedades muy apreciables en la fibra de carbono son la resistencia a la corrosión, al
fuego e inercia química y la conductividad eléctrica. Ante variaciones de temperatura
conserva su forma.

Relación estructura-propiedades-procesamiento

Para realizar su función un componente debe tener la forma correcta.Para esto se debe
aprovechar la relación entre la estructura interna del material, su procesamiento y las
propiedades finales del mismo. Cuando se modifica alguno de estos tres aspectos, cualquiera de
los restantes también cambian.
Estructura de un material La estructura de un
material se puede considerar en diferentes
niveles
Estructura atómica
Estructura Cristalina
Estructura Granular
EstructuraMultifásica

Estructura atómica La disposición de los electrones que rodean al núcleo de los átomos
individuales afecta el comportamiento eléctrico, magnético, térmico y óptico. La
configuración electrónica influye en la forma en que los átomos se unen entre si
(enlaces químicos).

Estructura Cristalina Es esta estructura se toma en consideración la disposición o
arreglo de los átomos. Losmetales, semiconductores, muchos cerámicos y algunos
polímeros tienen una organización de átomos muy regular, es decir, una estructura
cristalina. Se pueden controlar las imperfecciones en la organización atómica a fin de
producir cambios profundos en las propiedades.

Estructura Granular En la mayor parte de los metales, los semiconductores y
cerámicos se encuentra una estructura granular. El tamaño yforma de los granos
influye en el comportamiento del material.

Estructura Multifásica En la mayor parte de los materiales se presenta mas de una
fase, teniendo cada una de ellas su arreglo atómico y propiedades únicas. El control
del tipo, tamaño, distribución y cantidad de estas fases dentro del material es otra
de las principales formas de controlar las propiedades.

Estructura interna de los...