Biomecanica_y_Biomateriales

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Biomecánica y Biomateriales
Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales, 4th Edition
Integrantes: Ediel Barrios 9-752-341
Bhavini Ahir E-8-121380
Cuestionario: Capitulo # 1
1.1 ¿Qué son los materiales? Enumere ocho materiales de empleo generalizado en ingeniería.
Los materiales son sustancias con las que algo está compuesto o hecho.
1. Aleación de aluminio
2. Aleaciones de acero
3. Titanio
4. Cobre
5. Vidrio
6. Silicio
7. Polietileno
8. Oxido de aluminio
1.2 Defina la ciencia de los materiales e ingeniería de los materiales.
La ciencia de los materiales es el conocimiento básico de la estructura interna, las propiedades y la elaboración de materiales.
 La ingeniería de los materiales se interesa principalmente por el empleo del conocimiento fundamental y aplicado acerca de los materiales.
1.3 ¿Cuáles son las clases principales de materiales en ingeniería?
La mayoría de los materiales utilizados en ingeniería se dividen en tres grupos principales: 
· Metálicos
· Poliméricos
· Cerámicos
Además de estos tres grupos de materiales, se tomarán en cuenta dos tipos más, los materiales compuestos y los materiales electrónicos, dada su gran importancia en la ingeniería.
1.4 ¿Cuáles son algunas de las propiedades importantes de cada uno de estos materiales?
· Materiales metálicos: son sustancias inorgánicas compuestas por uno o más elementos metálicos y pueden contener algunos elementos no metálicos. En general, los metales son buenos conductores térmicos y eléctricos. Muchos metales son relativamente resistentes y dúctiles a la temperatura ambiente y presentan alta resistencia, incluso a altas temperaturas.
· Materiales poliméricos: constan de largas cadenas o redes moleculares que frecuentemente se basan en compuestos orgánicos (precursores que contienen carbono). La resistencia y ductilidad de los materiales poliméricos varía considerablemente. Dada la naturaleza de su estructura interna, la mayoría de los materiales poliméricos son malos conductores de electricidad. Algunos de estos materiales son buenos aislantes y se emplean como aislantes eléctricos.
· Materiales cerámicos: son materiales inorgánicos formados por elementos metálicos y no metálicos enlazados químicamente entre sí. Los materiales cerámicos pueden ser cristalinos, no cristalinos o mezclas de ambos. La mayoría de los materiales cerámicos tienen una gran dureza y resistencia a las altas temperaturas, pero tienden a ser frágiles (con poca o nula deformación antes de la fractura).
· Materiales compuestos: La mayoría de los materiales compuestos están formados por un material específico de relleno que a su vez sirve de refuerzo, y una resina aglomerante con objeto de lograr las características y propiedades deseadas. Los componentes no suelen disolverse entre sí y pueden identificarse físicamente gracias a la interfaz que existe entre ellos.
· Materiales electrónicos: Los materiales electrónicos no son importantes por su volumen de producción, pero sí lo son extremadamente por su avanzada tecnología.
1.5 Defina un material compuesto. Dé un ejemplo.
Un material compuesto puede definirse como dos o más materiales (fases o constituyentes) integrados para formar un material nuevo. Por ejemplo, el material de la matriz puede ser un metal, como el aluminio; una cerámica, como la alúmina; o un polímero, como la resina epóxica.
1.6 Mencione algunos cambios en el empleo de materiales que haya observado, durante un periodo, en algunos productos manufacturados. ¿Qué razones puede dar para explicar los cambios ocurridos?
Algunos de los cambios en los empleos de los materiales podemos mencionar los siguientes:
· Materiales Metálicos:
La distinción entre aleaciones ferrosas y no ferrosas se hace debido al empleo y producción considerablemente mayores de aceros y hierros fundidos en comparación con otras aleaciones. Las aleaciones actuales pueden perfeccionarse con mejores técnicas químicas, controlando la composición y las técnicas de procesado. Por ejemplo, hacia 1961, estaban disponibles nuevas y mejores superlaciones basadas en níquel y en hierro níquel y cobalto, para emplearse en álabes de turbinas de alta presión en turbinas de gas para aeronaves.
· Materiales Poliméricos: 
Las industrias proveedoras de polímeros se centran cada vez más en la creación de mezclas de polímeros con otros polímeros, conocidas también como aleaciones o mezclas, Por ejemplo, los elastómeros (un tipo de polímero muy deformable) suelen mezclarse con otros plásticos para mejorar la resistencia del material al impacto. Esas mezclas tienen un empleo importante en parachoques automotores, alojamientos de las herramientas motorizadas, artículos deportivos y componentes sintéticos de muchas instalaciones La búsqueda de nuevos plásticos y aleaciones continúa dado su menor costo y buenas propiedades para muchas aplicaciones.
· Materiales Cerámicos: 
La tasa de crecimiento esperada de estos materiales desde 1982 hasta 1995 siguió a la economía estadounidense. En las últimas décadas, se ha producido toda una nueva familia de materiales cerámicos de óxidos, nitruros y carburos que tienen mejores propiedades. La nueva generación de materiales cerámicos llamados cerámicos de ingeniería, cerámicos estructurales o cerámicos avanzados tienen mayor resistencia. Las aplicaciones de los materiales cerámicos son en verdad ilimitadas, dado que se hacen en las industrias aeronáutica, metalúrgica, biomédica, automotriz y muchas más.
· Materiales electrónicos: 
El empleo del silicio y otros materiales semiconductores en la electrónica de estado sólido y en la microelectrónica, ha demostrado un enorme crecimiento desde 1970, y se espera que esta tendencia continúe. Han sido espectaculares los efectos de las computadoras y otros tipos de equipo industrial que emplean circuitos integrados fabricados con chips de silicio.
A lo largo de un periodo surgen muchos factores que hacen posible la sustitución de un material por otro en determinadas aplicaciones. El costo es, por supuesto, un factor. Si se hace un descubrimiento importante en el procesado de determinado tipo de material, de modo que su costo se reduzca considerablemente, este material puede reemplazar a otro en algunas aplicaciones. Otro factor que da lugar a la sustitución de los materiales es el descubrimiento de un material nuevo con propiedades especiales para algunas aplicaciones. Como resultado, al cabo de un periodo determinado, cambia el uso de distintos materiales.
1.7 ¿Qué factores podrían causar que las predicciones acerca del empleo de los materiales fuesen incorrectas?
Se debe tener siempre presente que el empleo de materiales y los proyectos de ingeniería están en constante cambio y que este cambio es acelerado;
 
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