unidad 3 propiedades de los materiales

1.- Lee el siguiente material.
2.- Con la información de la lectura, elabora un cuadro sinóptico en dónde se aprecie la clasificación de las diferentes propiedades de los materiales.

UNIDAD 3
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

3.1 PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y MAGNÉTICAS.
3.1.1 Propiedades eléctricas de los materiales.
Para conocer las propiedades eléctricas de los materiales empecemos condefinir la propiedad de un material:

Se define como propiedad de un material a una característica mensurable capaz de calificar un comportamiento o una respuesta del mismo a solicitaciones externas, independientemente del tamaño y de la geometría del elemento considerado. Insensibles y sensibles a la microestructura.
Propiedades eléctricas: Describen el comportamiento eléctrico del metal, elcual en muchas ocasiones es más crítico que su comportamiento mecánico. Existe también el comportamiento dieléctrico, propio de los materiales que impiden el flujo de corriente eléctrica, que va más allá de simplemente proporcionar aislamiento.
Existen cinco propiedades eléctricas más importantes:
1.- Conductividad
2.- di-electricidad
3.- Superconductividad;
4.- Polarización
5.-Piezoelectricidad.

Analicemos estas propiedades e iniciemos con la conductividad.

1.- La conductividad y el comportamiento eléctrico.
Las propiedades eléctricas de un material describen su comportamiento eléctrico -que en muchas ocasiones es más crítico que su comportamiento mecánico- y describen también su comportamiento dieléctrico, que es propio de los materiales que impiden el flujo decorriente eléctrica y no solo aquellos que proporcionan aislamiento. Los electrones son aquellos que portan la carga eléctrica (por deficiencia o exceso de los mismos) e intervienen en todo tipo de material sea este conductor, semiconductor o aislante. En los compuestos iónicos, sin embargo, son los iones quienes transportan la mayor parte de la carga. Adicional a esto la facilidad de los portadores(electrones o iones) depende de los enlaces atómicos, las dislocaciones a nivel cristalino, es decir, de su micro-estructura, y de las velocidades de difusión (compuestos iónicos). Para esto es necesario antes especificar que el comportamiento eléctrico de cualquier material, el cual se deriva a partir de propiedades como la conductividad eléctrica. Por eso la conductividad eléctrica abarca un granrango dependiente del tipo de material. Los electrones son precisamente los portadores de la carga en los materiales conductores (como los metales), semiconductores y muchos aislantes, por ello al observar la Tabla 3.1.1.a podemos observar que dependiendo de su tipo y estructura electrónica la conductividad es alta o baja.



Materiales
Estructura electrónica
Conductividad (ohm-1. cm-1)Metales alcalinos:


Na
1s22s22p63s1
2.13E+5
K
…………3s23p64s1
1.64E+5
Metales alcalinotérreos:


Mg
1s22s22p63s2
2.25E+5
Ca
…………3s23p64s2
3.16E+5
Metales del grupo IIIA:


Al
1s22s22p63s23p1
3.77E+5
Ga
…………3s23p63d104s24p1
0.66E+5

Tabla 3.1.1.a (Materiales y la conductividad eléctrica)

Materiales
Estructura electrónica
Conductividad (ohm-1. cm-1)
Metales detransmisión:


Fe
…………3d64s2
1.00E+5
Ni
…………3d84s2
1.46E+5
Metales del grupo IB:


Cu
…………3d104s1
5.98E+5
Ag
…………4d105s1
6.80E+5
Au
…………5d106s1
4.26E+5
Materiales del grupo IV:


C(diamante)
1s22s22p2
< 10E-18
Si
……..3s23p2
5.00E-6
Ge
……..3d104s24p2
0.02
Sn
……..4d105s25p2
0.90E+5
Polímeros:


Polietileno

10E-15
Politetrafluoroetileno

10E-18
Poli-estireno10E-17 a 10E-19
Epoxi

10E-12 a 10E-17
Materiales cerámicos:


Alúmina (Al2O3)

10E-14
Vidrio de sílice

10E-17
Nitruro de boro (BN)

10E-13
Carburo de silicio (SiC)

10E-1 A 10E-2
Carburo de boro (B4C)

1 a 2

Continuación… Tabla 3.1.1.a (Materiales y la conductividad eléctrica)

Comportamiento electrónico debido a niveles de energía
Los electrones en los metales se...