universidas
Todos los elementos químicos que componen los diversos materiales que hoy
en día se utilizan en Ingeniería, han existido siempre en la naturaleza en forma pura
o combinada (tabla 1) y su uso ha dependido entre otros factores del conocimiento
de su existencia, de su disponibilidad o abundancia en la superficie terrestre (fig. 1) y
de la evolución tecnológica.
Casi todos loselementos químicos metálicos se encuentran en forma de
compuestos, formando minerales, que son combinaciones químicas naturales con
otros elementos (los no metales), a excepción de algunos metales preciosos que se
encuentran puros, como el oro (símbolo químico Au; número atómico 79), platino (Pt;
78), plata (Ag; 47) y parcialmente el cobre (Cu; 29). Es decir, la materia en general
se presentaen la naturaleza en forma combinada y no pura. Por lo que se requiere
procesar los minerales o compuestos para poder separar sus elementos cuando así
se requieran. De esta forma casi pura, los metales con la adición de algunos otros
elementos, forman aleaciones que mejoran sus propiedades y son más útiles en
ingeniería; aunque se deben preservar de alguna manera con recubrimientos para
evitarque regresen a su estado original de compuestos, al reaccionar con su
ambiente. Ya que todo tiende a sus orígenes y los metales tienden a oxidarse, es
decir, a convertirse nuevamente en minerales.
En los orígenes de la humanidad se empiezan a usar algunos materiales
como, piedra, madera y metales para cumplir funciones diversas como pudieron ser
afilar una estaca con la ayuda de piedrasfilosas para pescar o cazar, bajar frutos de
lo alto de los árboles utilizando alguna vara, encender fuego, desollar algún animal
para obtener abrigo, contener, guardar o preservar alimentos en recipientes, fabricar
lanzas, etc. Al principio su uso debió ser accidental, pero conforme la humanidad
evolucionó, poco a poco se reflexionó en el porqué con ciertos materiales se
cumplían mejor que conotros, los propósitos deseados.
La necesidad y curiosidad humanas provocaron la experimentación en el uso
de los variados materiales al alcance y con esto la acumulación de conocimientos
respecto a las características, propiedades y comportamiento de los mismos a través
del ensayo y error. Al principio esta tecnología sólo tenía alcances artesanales, es
decir se realizaba a nivelindividual, cuando mucho tribal y los conocimientos eran
transmitidos práctica y oralmente de generación en generación.
Actualmente, como es obvio, la humanidad no se limita a utilizar los
materiales tal como se encuentran en la naturaleza. Puesto que se ha alcanzado un
nivel científico y tecnológico que le permite alterar y modificar la materia casi al
antojo para satisfacer los requerimientos másincreíbles. Actualmente, debido al gran
avance en todas las ramas científicas, se cuenta con mucha información acerca de
todos los materiales utilizados, sus composiciones, características, propiedades y
usos en general; además de que cotidianamente se inventan o descubren nuevos
materiales y nuevas aplicaciones.
Cuando se piensa en la composición, estructura y propiedades de los
materiales,normalmente es con el propósito de seleccionar alguno o algunos, en
función de resolver un problema constructivo, operativo o de mantenimiento. Es
decir, se pretende obtener cierto servicio con lo construido, para realizar ciertas
funciones en condiciones predeterminadas o para reparar el equipo que falla porque
alguna parte del mismo no soporta las condiciones a que se somete, comopodrían
ser presión, temperatura, cargas o ambiente, entre otras. Por lo que se tiende a
seleccionar el o los materiales cuyos atributos consideramos los más adecuados al
propósito. Pero para lograr esto se deben definir estrictamente dichas condiciones,
además de conocer las ventajas y desventajas, características y propiedades de los
posibles materiales a utilizar.
Se debe distinguir entre...
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