Clasificacin de los materiales-Los objetos que nos rodean estn fabricados con una gran variedad de materiales que podemos clasificar de diferentes formas; por ejemplo, por su origen. Sin embargo, el criterio ms adecuado para clasificar materiales es por sus propiedades. Vota: 3 estrellas gris

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Clasificacin de los materiales segn sus propiedades A lo largo de esta unidad estudiaremos en detalle las propiedades de los materiales. Segn estas propiedades, podemos clasificar los materiales ms usuales en los siguientes grupos: maderas, metales, plsticos, materiales ptreos, cermicas y vidrios o materiales textiles. MATERIAL APLICACIONES PROPIEDADES Muebles. No conduce el calor Madera Estructuras. ni la electricidad. Embarcaciones. Fcil de trabajar. Buen conductor del Clips. Cuchillas. calor y la Metal Cubiertos. electricidad. Dctil Estructuras. y maleable. Plstico EJEMPLOS Pino. Roble. Haya. OBTENCIN A partir de rboles.

Acero. Cobre. A partir de Estao. determinados Aluminio. minerales. Mediante procesos qumicos, a partir del petrleo.

Ptreos

PVC. PET. Bolgrafos. Carcasas Ligero. Mal Porexpn de conductor del calor (corcho electrodomsticos. y la electricidad. blanco). Envases. Metacrilato. Pesados y Encimeras. resistentes. Difciles Mrmol. Fachadas y suelo de de trabajar. Buenos Granito. edificios. aislantes del calor y la electricidad. Vajillas. Ladrillos, Duro. Frgil. tejas. Ventanas, Transparente (solo puertas. Cristales. vidrio).

Se obtienen de las rocas, en canteras.

Cermica y vidrio

Textiles

Ropa. Toldos.

Flexibles y resistentes. Fciles de trabajar.

Cermica: a partir de arcillas y arenas Loza. por moldeado y Porcelana. coccin. Vidrio: se Vidrio. obtiene mezclando y tratando arena, caliza y sosa. Se hilan y tejen Algodn. fibras de origen Lana. Nailon. vegetal, animal o sinttico.

Ciencia de materialesDe Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegacin, bsqueda

Refleja las diferentes disciplinas de esta ciencia. Estructura, Proceso, Funcionamiento y Propiedades.

La ciencia de materiales implica investigar la relacin entre la estructura y las propiedades de los materiales. Por el contrario, la ingeniera de materiales se fundamenta en las relaciones propiedades-estructura y disea o proyecta la estructura de un material para conseguir un conjunto predeterminado de propiedades. Conviene matizar esta diferencia, puesto que a menudo se presta a confusin. La ciencia de materiales es un campo multidisciplinario que estudia conocimientos fundamentales sobre las propiedades fsicas macroscpicas de los materiales y los aplica en varias reas de la ciencia y la ingeniera, consiguiendo que stos puedan ser utilizados en obras, mquinas y herramientas diversas, o convertidos en productos necesarios o requeridos por la sociedad. Incluye elementos de la qumica y fsica, as como las ingenieras qumica, mecnica, civil y elctrica o medicina y ciencias ambientales. Con la atencin puesta de los medios en la

nanociencia y la nanotecnologa en los ltimos aos, 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 ltimos aos, el permanente desafo tecnolgico requiere materiales cada vez ms sofisticados y especializados.

Contenido[ocultar] 1 Historia 2 Clasificacin 3 Aplicaciones y relacin con la industria 4 mbitos 5 Vase tambin 6 Fuentes 7 Enlaces externos

[editar] HistoriaHistricamente, el desarrollo y la evolucin de las sociedades han estado ntimamente vinculados a la capacidad de sus miembros para producir y conformar los materiales necesarios para satisfacer sus necesidades. Los prehistoriadores han encontrado til clasificar las primeras civilizaciones a partir de algunos materiales usados: Edad de Piedra, Edad del Cobre, Edad de Bronce, Edad del Hierro. Esta ltima secuencia parece universal en todas las reas, ya el uso del hierro requiere una tecnologa ms compleja que la asociada a la produccin de bronce, que a su vez requiere mayor tecnificacin que el uso de la piedra. Las primeras civilizaciones tuvieron una disponiblidad bastante ms reducido de diferentes materiales que las civilizaciones ms tecnificadas. Inicialmente slo se dispona de materiales naturales o seminaturales como piedras, madera, arcilla, pieles, etc. Los metales no-preciosos raramente se encuentran en la naturaleza, sino que estn en formas de minerales y se requiere un proceso de separacin del metal puro a partir del mineral correspondiente. Con el transcurso del tiempo, en diversas reas del planeta se lleg a tcnicas para producir materiales con nuevas propiedades superiores a las de los naturales (principalmente aleaciones). Hace relativamente poco tiempo que los cientficos llegaron a comprender la relacin entre elementos estructurales de los materiales y sus propiedades. Este conocimiento, adquirido en los ltimos 200 aos aproximadamente, los ha capacitado, en alto grado, para modificar o adaptar las caractersticas de los materiales. Quiz uno de los cientficos ms relevantes en este campo haya sido Willard Gibbs al demostrar la relacin entre las propiedades de un material y su microestructura. Se han desarrollado decenas de miles de materiales distintos con caractersticas muy especiales para satisfacer las necesidades de nuestra moderna y compleja sociedad, se trata de metales, plsticos, vidrios y fibras. Una de las grandes revoluciones de esta ciencia fue el

descubrimiento de las diferentes fases trmicas de los metales y, en especial, del acero. Actualmente los adelantos electrnicos ms sofisticados se basan en componentes denominados materiales semiconductores. La historia de la humanidad ha estado ligada estrechamente a el tipo de materiales que cada sociedad ha desarrollado. Es por esto que se conocen varias etapas histricas en este sentido, sin que necesariamente exista una fecha exacta, o incluso, dndose en diferentes momentos en las diferentes sociedades humanas. La edad de piedra se refiere entonces al periodo en el que un grupo humano en particular empleaba este material junto con otros de origen natural como la madera o el hueso de forma preponderante. Normalmente se asocia a una etapa poco desarrollada tecnolgicamente, lo cual no es necesariamente cierto, ya que culturas que lograron importantes avances culturales como los Aztecas o los Mayas no superaron formalmente la edad de piedra, no por falta de avances sino por la enorme variedad de materiales ptreos con los que estas sociedades contaban los cuales suplan ampliamente las necesidades que enfrentaron. La edad de bronce, a la cual algunos se refieren como "edad de los metales" se refiere al uso de metales y aleaciones, cuya importancia radica en que la obtencin de ellos requiere de la adquisicin de tecnologas metalrgicas complejas. El bronce es la ms famosa de las aleaciones a las que se refiere la historia para referirse a la aparicin de culturas clsicas y el acero para la era de la revolucin industrial. Las eras ms recientes se conocen como "era de los polmeros", debido a que el uso de los mismos definitivamente se debe a avances en la qumica de gran complejidad. Los polmeros pueden tener virtualmente cualquier propiedad fsica, as que su uso se hizo tan masivo que define muy bien a las sociedades modernas (sociedades plsticas). No obstante la historia, como el desarrollo de materiales, no se detiene. Actualmente se imponen los materiales compuestos, o composites. Formados por la unin de otros.

[editar] Clasificacin

Ejemplo de la estructura de un polmero, el polietileno.

La ciencia de materiales clasifica a todos los materiales en funcin de sus propiedades y su estructura atmica. Son los siguientes: Metales Cermicos Polmeros Materiales compuestos

Semiconductores

Algunos libros hacen una clasificacin ms exhaustiva, aunque con estas categoras cualquier elemento puede ser clasificado. En realidad en la ciencia de materiales se reconocen como categoras nicamente los Metales, los materiales Ceramicos y los Polimeros, cualquier material puede incluirse en una de estas categoras, as pues los semiconductores pertenecen a los materiales ceramicos y los materiales compuestos no son ms que mezclas de materiales pertenecientes a las categoras principales.

[editar] Aplicaciones y relacin con la industria

Una de las tcnicas relacionada con esta ciencia es el moldeo de lingotes.

Los avances radicales en los materiales pueden conducir a la creacin de nuevos productos o nuevas industrias, pero las industrias actuales tambin necesitan cientficos de materiales para incrementar las mejoras y localizar las posibles averas de los materiales que estn en uso. Las aplicaciones industriales de la ciencia de materiales incluyen la eleccin del material, su coste-beneficio para obtener dicho material, las tcnicas de procesado y las tcnicas de anlisis. Adems de la caracterizacin del material, el cientfico o ingeniero de materiales (aunque haya una diferencia, muchas veces el ingeniero es cientfico y viceversa) tambin debe tratar la extraccin y su posterior conversin en materiales tiles. El moldeo de lingotes, tcnicas de fundido, extraccin en alto horno, extraccin electroltica, etc., son parte del conocimiento requerido en un ingeniero metalrgico. Dejando aparte los metales, polmeros y cermicas son tambin muy importantes en la ciencia de materiales. Los polmeros son un material primario usado para conformar o fabricar plsticos. Los plsticos son el producto final despus de que varios polmeros y

aditivos hayan sido procesados y conformados en su forma final. El PVC, polietileno, etc., son ejemplos de plsticos. En lo que respecta a los cermicos, se puede citar la arcilla, as como su modelado, secado y cocido para obtener un material refractario.

[editar] mbitos

La estructura cristalina es una parte esencial en esta ciencia. Esta por ejemplo es del sistema ortorrmbico.

La ciencia de materiales abarca muchsimos temas, desde la estructura atmica, propiedades de los diferentes materiales, procesos y tratamientos. Este sera un resumen a gran escala: Estructura atmica y enlaces interatmicos Estructura de slidos cristalinos Imperfecciones en estructuras cristalinas Procesos de difusin atmica Propiedades de los materiales Dislocaciones y mecanismos de endurecimiento Rotura Diagramas de fases Transformaciones de fases Tratamientos trmicos Aleaciones y tambien la disolacion con tratamientos cosmicos y faces.

Indice. 1. Introduccin. 2. Historia de los materiales y su clasificacin. 4. Enlaces existentes para su configuracin.

5. Estructuras cristalinas. 6. Aceros. 7. Microestructura de los aceros. 8. Cementita y otros (microfotografias) 9. Tipos de hornos. 10. Conclusiones 11. Bibliografa. 1. Introduccin. En el presente trabajovamos a ver a grandes rasgos algunos conceptos que intregran la materia de Tecnologa de los Materiales, los cuales nos serviran para podertener en claro algunas ideas que nos serviran para tener una comprensin mas clara de dicha materia, asi mismo nos permitira familiarizarnos con la industria del acerosus tratamientos y aplicaciones a la industria y a la vida diaria, algunos de los conceptos que trataremos sera: Historiade los materiales y su evolucion a travez de loa aos, veremos que esto ha ejercido cierta influencia en las sociedadesde todo el mundo, veremos la clasificacion de los materiales como son los metales, cermicos y los plsticos, asi tambien veremos las propiedades fsicas y qumicas de dichos materiales y el como conocerlas nos permite trabajar de una manera mas eficiente con ellos tambien veremos las estructurascristalinas, el como conocer la estructurainterna de los materiales nos permite darles un mejor uso y que puedan se de mejor aprovechamiento, asi tambien los tratamientos termicos que dichos materiales pueden recibir con el objeto de darles una mayor durabilidad y mejor aplicaciones a la industria, otro aspecto que trataremos sera los aceros y como su uso y aplicaciones a lo largo del tiempoha evolucionado y mejorado, algo que no podria faltar son los enlaces qumicos y como conocerlos nos da ideas sobre el uso y aplicacin de los materiales, anexaremos tambien un pequeo laboratoriode maquinas que su uso es las famosas pruebas de tensin, dureza, fatiga e impacto, las cuales nos permiten checar la calidad de los materiales de una manera cualitativa y cuantitativa veremos la grafica de Hierro Carburo de Hierro, la cual es usada en los procesosde fundicin del acero, dicha grafica es de singular uso, ya que en ella se pueden observar todos los procesos de fundicin del acero y de cmo este se trabaja, agregaremos tambien algunas microfotografias de las estructuras de la austenita, ferrita y otras, en ellas se puede observar los granos y tambien que distingue a una de la otra, es decir la micro estructura de los aceros, a lo largo de de este curso se prodran ver muchos conceptos que en su totalidad nos permiten asimilar como la industria de los materiales ha progresado y que aun los ingenieros hoy en dia trabajan con el unico fin de descubrir nuevos materiales y reinvantar los ya conocidos con el fin de mejorar la economia y poder aprovechar de manera optima los recursosque se tienen a la mano, a lo largo de las ultimas decadas este ha sido el queacer de la industria, no tan solo en los materiales sino en todas sus ramas, la evolucio de la industria y los nuevos tiempos traenmayores necesidades y es responsabilidad nuesra la optimizacion de los procesos industriales. Todas las industrias hoy buscan mejorar los procesod y poder reusar als mermas, todo como una cultura de reciclaje y mejora de la industria, la economia y el bienestar de la comunidaden conjunto; este trabajo tratara de darnos esas ideas para ser mas concientes y ademas para mejorar nuestro conocimiento de la cienciay la tecnologa de los materiales, debido a que no podemos quedarnos ausentes de los cambios que en nuestra industria se generan momento a momento, es de gran importancia el conocimiento de dichas tecnologas, aunque estas no esten presentes en nuestra vida de manera constante; esperamos que este material sea de provecho y utilidadpara de uno u otro modo mejorar nuestra cultura de la industria y del uso adecuado y conciente de la materia prima, que de uno u otro modo debemos de ser cuidadosos en el uso

que pretendamos darle a este recurso, los cambios dia con dia son irremediables y somos victimas de ellos y tenemos que caminar de la mano y a la par con ellos para poder sobrevivir econmicamente, como economia nacional y vomo una economia individual, vera en este trabajo cada uno de los conceptos bsicos que ayudan a saber y conocer mas de los materiales, ojala a medida que lo lea pueda disfrutar de el y hacer un uso correcto, el material es introductorio y no pretende ser un estudio detallado de los conceptos. Antes bien proporciona ideas y conceptos claros de esta cienciay tecnologa de los materiales, para el aprendis nuevo y deseoso de buscar. 2. Historia de los materiales y su clasificacin Los materiales son las sustancias que componen cualquier cosa o producto.Desde el comienzo de la civilizacin , los materiales junto con la energa han sido utilizados por el hombre para mejorar su nivel de vida. Como los productosestn fabricados a base de materiales , estos se encuentran en cualquier parte alrededor nuestro .Los mas comnmente encontrados son madera, hormign , ladrillo , acero , plstico , vidrio , caucho , aluminio , cobrey papel . Existen muchos mas tipos de materiales y uno solo tiene que mirar a su alrededor para darse cuenta de ello . Debido al progreso de los programas de investigacin y desarrollo , se estn creando continuamente nuevos materiales. La produccinde nuevos materiales y el procesado de estos hasta convertirlos en productos acabados , constituyen una parte importante de nuestra economaactual. Los ingenieros disean la mayora de los productos facturados y los procesos necesarios para su fabricacin . Puesto que la produccin necesita materiales , los ingenieros deben conocer de la estructura interna y propiedadde los materiales , de modo que sean capaces de seleccionar el mas adecuado para cada aplicacin y tambin capaces de desarrollar los mejores mtodos de procesado. Los ingenieros especializados en investigacin trabajan para crear nuevos materiales o para modificar las propiedades de los ya existentes . Los ingenieros de diseo usan los materiales ya existentes , los modificados o los nuevos para disear o crear nuevos productos y sistemas. Algunas veces el problema surge de modo inverso : los ingenieros de diseo tienen dificultades en un diseo y requieren que sea creado un nuevo material por parte de los cientficos investigadores e ingenieros. La bsqueda de nuevos materiales progresa continuamente . Por ejemplo los ingenieros mecnicos buscan materiales para altas temperaturas , de modo que los motoresde reaccin puedan funcionar mas eficientemente . Los ingenieros elctricos procuran encontrar nuevos materiales para conseguir que los dispositivos electrnicos puedan operar a mayores velocidades y temperaturas . 3. Tipos de materiales Por conveniencia la mayoria de los materiales de la ingenieria estan divididos en tres grupos principales materiales metlicos , polimricos , y cermicos Materiales metlicos . Estos materiales son sustancias inorgnicas que estn compuestas de uno o mas elementos metlicos , pudiendo contener tambin algunos elementos no metlicos , ejemplo de elementos metalicos son hierro cobre , aluminio , niquel y titanio mientras que como elementos no metalicos podriamos mencionar al carbono. Los materiales de cermica, como los ladrillos , el vidrio la loza , los ailantes y los abrasivos , tienen escasas conductividad tanto electrica como termica y aunque pueden tener buena

resistencia y dureza son deficientes en ductilidad , conformabilidad y resistencia al impacto.. Polimeros , en estos se incluyen el caucho (el hule) , los plsticos y muchos tipos de adhesivos . Se producen creando grandes estructuras moleculares apartir de molculas orgnicas obtenidas del petroleo o productos agrcolas . Fases componentes de un slido desde su estructura intermolecular Una sustancia pura como el agua puede existir en las fases slido, liquido y gas, dependiendo de las condiciones de temperatura y presin. Un ejemplo familiar para todos de dos fases de una sustancia pura en equilibrioes un vaso de aguacon cubos de hielo. En este caso el agua, slida y liquida, da lugar a dos fases distintas separadas por una fase limite, la superficie de los cubos de hielo. Durante la ebullicin del agua, el agua lquida y el agua vapor son dos fases en equilibrio. Una representacin de las fases acuosas que existen bajo diferentes condiciones de presin y temperatura se muestra en la En el diagramade fases presin-temperatura (PT} del agua existe un punto triple a baja presin (4579 torr) y baja temperatura (0,0098 0C) donde las fases slida, liquida y gaseosa coexisten. Las fases liquida y gaseosa existen a lo largo de la lnea de vaporizacin y las fases lquida y slida a lo largo de la lnea de congelacin, como se muestra en la Figura 8.1. Estas lineas son lineas de equilibrio entre dos fases. El dagrama de fases en equilibrio (PT) se puede construir tambin para otras sustancias puras. Por ejemplo, el diagrama de fases de equilibrio PT del hierro puro se muestra en la Figura 8.2. Una diferencia fundamental de este diagrama de fases es que tiene tres fases slidas distintas y separadas: Fe alfa (~, Fe gamma (y) y Fe delta (~). El hierro ~ y