clase1Materiales - Luisa Castro

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LOS MATERIALES Y SUS PROPIEDADES
MATERIALES Y MATERIAS PRIMAS
MATERIAS PRIMAS:
Son los recursos naturales a partir de los que obtenemos los materiales que empleamos en la actividad técnica.
MATERIALES:
Son los productos útiles para la actividad tecnológica que se obtienen de la transformación de las materias primas.
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MATERIALES Y MATERIAS PRIMAS
Son materias primas los recursos naturales a partir de los que obtenemos los materiales usados en la actividad técnica.
Del aire obtenemos:
Ciclo del nitrógeno
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MATERIALES Y MATERIAS PRIMAS
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MATERIALES Y MATERIAS PRIMAS
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Ciencia de Materiales: 
 Búsqueda de conocimientos básicos sobre la estructura interna, propiedades y procesado de materiales 
 Estudio de la relación que existe entre la estructura atómica de los materiales y sus propiedades físicas, mecánicas y químicas entre otras. 
 Dicho estudio se realiza:
Microscópicamente
Macroscópicamente
Objetivo Principal: Disminuir Fallas
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Ciencia de Materiales: 
 Búsqueda de conocimientos básicos sobre la estructura interna, propiedades y procesado de materiales 
 Estudio de la relación que existe entre la estructura atómica de los materiales y sus propiedades físicas, mecánicas y químicas entre otras. 
 Dicho estudio se realiza:
Microscópicamente
Macroscópicamente
Objetivo Principal: Disminuir Fallas
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INGENIERÍA DE MATERIALES:
 Uso de los conocimientos básicos y aplicados de los materiales para la conversión de los mismos en productos requeridos por el hombre.
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Clasificación de Materiales 
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Metálicos 
cerámicos
Sintéticos
(Polímeros)
compuestos
Electrónicos
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Metálicos
Ferrosos: Materiales con alto porcentaje de hierro.
Hierros Fundidos: Carbono entre 2 – 6.67%
Aceros: Carbono máximo 2%
Nota: A mayor carbono, mayor dureza
 A mayor dureza, mayor tendencia a fracturas
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Metálicos
No Ferrosos: Materiales que no contienen hierro o lo tienen en muy bajo porcentaje. 
Aluminio
Cobre
Zinc
Titanio
Níquel
Cromo
Plata
Oro
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Metálicos
Pueden contener elementos no metálicos como:
Carbono
Nitrógeno
Oxigeno
Estructura cristalina: átomos dispuestos de manera ordenada
Oxigeno
Nitrógeno
Carbono
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Metálicos
Propiedades Principales:
Alta conductividad térmica y eléctrica
Baja estabilidad química (Corrosión)
Buena resistencia mecánica
Dúctiles a temperatura ambiente. Deformación Plástica
(Trabajo en Frío)
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Cerámicos
Formados por elementos metálicos y no metálicos unidos químicamente.
Pueden ser:
Cristalinos
Amorfos
Mezcla
Ejemplos:
Silicato de Magnesio
Silicato de Hierro
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Cerámicos
Propiedades:
Alta dureza
Resistencia a altas temperaturas
Baja conductividad térmica y eléctrica
Químicamente estables
Frágiles (no se deforman plásticamente)
Bajo peso
Resistencia a la humedad
Buena resistencia mecánica
Baja fricción
Aislantes
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Sintéticos (Polímeros)
Formados por cadenas de moléculas orgánicas
La mayoría son no cristalinos, algunos contienen mezclas de regiones cristalinas y amorfas
Resistencia Y Ductilidad: variables
Baja conductividad eléctrica: estructura interna
Buenos aislantes eléctricos (electrónica) 
Químicamente estables (no corrosión)
Ejemplo: PVC (Policloruro de vinilo)
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Materiales Compuestos:
Mezcla de dos o mas materiales
Consisten de un material de refuerzo y una resina compatible de unión.
Se obtienen propiedades especiales. Ej.: alta resistencia a la corrosión (pozos petrolíferos)
No se disuelven entre si sus componentes
Tipos predominantes:
Fibrosos
Particulados
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Materiales Electrónicos:
Poco comunes
Importantes en las tecnologías modernas de comunicación y manufactura
EL mas importante: Silicio Puro
Circuitos electrónicos en chips de silicio
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Cada material tiene unas propiedades que:
lo diferencian de los demás
determinan lo que puede hacerse con el.
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TIPOS DE PROPIEDADES
‹Nº›
Sensoriales
Color
Textura
Fisicoquímicas
Transparencias
Mecánicas
Dureza
Tenacidad/Fragilidad
Brillo
Oxidación
Conductividad Eléctrica
Conductividad Térmica
Elasticidad/Plasticidad
Resistencia mecánica
Tecnológicas
Ecológicas
Fusibilidad
Ductilidad
Maleabilidad
Toxicidad
Reciclabilidad
Biodegrabilidad
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PROPIEDADES SENSORIALES
Son las que están relacionadas con la impresión que produce el material en nuestros sentidos.
‹Nº›
color
.
Texturas
.
Brillo
.
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Son las que están relacionadas con el comportamiento del material frente a acciones externas.
PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS
‹Nº›
TRANSPARENCIA: 
Según el comportamiento de los materiales frente a la luz se clasifican en: transparentes, translúcidos y opacos. 
OXIDACIÓN: 
Hace referencia al comportamiento de un material cuando es sometido a la acción de agentes atmosféricos o químicos. 
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA: 
Un material tiene alta conductividad térmica cuando deja pasar el calor por él
CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA: 
Un material tiene alta conductividad eléctrica cuando deja pasar la corriente eléctrica por él. Entonces decimos que es conductor. En caso contrario, será aislante. 
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Son las que están relacionadas con el comportamiento del material cuando se somete a esfuerzos.
PROPIEDADES MECÁNICAS
‹Nº›
DUREZA:
 Un material es duros o blando dependiendo de si otros materiales puede rayarlo 
TENACIDAD/FRAGILIDAD: 
Un material es tenaz si aguanta los golpes sin romperse. Un material es frágil si cuando le damos un golpe se rompe. 
RESISTENCIA MECÁNICA: 
Un material tiene resistencia mecánica cuando soporta esfuerzos sin romperse. . 
Un material es elástico cuando, al aplicarle una fuerza se estira, y al retirarla vuelve a la posición inicial. Un material es plástico cuando al retirarle la fuerza continua deformado 
ELASTICIDAD/PLASTICIDAD:
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Son las que están relacionadas con el comportamiento de los materiales durante la fabricación.
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
‹Nº›
FUSIBILIDAD: 
Es la capacidad de los materiales de pasar del estado sólido al líquido cuando son sometidos a una temperatura determinada.
DUCTILIDAD: 
Es la capacidad de los materiales de transformarse en hilos cuando se estiran. 
MALEABILIDAD:
Es la capacidad de los materiales de transformarse en láminas cuando se les comprime. 
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Son las que están relacionadas con la mayor o menor nocividad del material para el medio ambiente.
PROPIEDADES ECOLÓGICAS
‹Nº›
TOXICIDAD: 
Es el carácter nocivo de los materiales para el medio ambiente o los seres vivos.
RECICLABILIDAD: 
Es la capacidad de los materiales de ser vueltos a fabricar.
BIODEGRABILIDAD:
 Es la capacidad de los materiales de, con el paso del tiempo, descomponerse de forma natural en sustancias más simples. 
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LA ELECCIÓN DE LOS MATERIALES
Al elegir un material para una determinada aplicación, habrá que tener en cuenta los siguientes factores:
Sus propiedades: dureza, flexibilidad, resistencia al calor...
Las posibilidades de fabricación: las máquinas y herramientasde las que se dispone, la facilidad con que se trabaja...
Su disponibilidad: la abundancia del material, la proximidad al lugar donde se necesita... 
Su precio 
Su impacto sobre el medio ambiente: si contamina, o es tóxico, o biodegradable
 
‹Nº›
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La propiedad que determina el material del que está fabricada la malla es la
elasticidad
La propiedad que determina el material del que está fabricada la olla es la
conductividad térmica
EJEMPLOS DE ELECCIÓN DE MATERIALES
La propiedad que determina el material del que están fabricados los faros es la
transparencia
y el parachoques la
resistencia mecánica
‹Nº›
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COMPETENCIA ENTRE MATERIALES
Mantenimiento o apertura de nuevos mercados.
En ocasiones algunos reemplazan a otros en ciertas aplicaciones
Desarrollo de nuevos materiales
A nivel mundial se ha incrementado la producción de aluminio y polímeros
Materiales únicos
Nuevos materiales y nuevos procesos: Reemplazo de materiales
‹Nº›
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FUTURO DE LOS MATERIALES
Metálicos:
Aumentar resistencia a la temperatura y la corrosión
Aumentar vida útil: fatiga
Sintéticos:
Competencia directa con los metales
Bajos costos
Cerámicos
Usos a altas temperaturas
Cerámicos electrónicos
Cerámicos resistentes al impacto
Compuestos
 Aumento del uso de los Plásticos reforzados con fibra
Electrónicos
Papel vital en las fabricas del futuro. Manufactura automatizada.
‹Nº›
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