sábado, 29 de septiembre de 2012


CLASIFICACION DE LOS MATERIALES DE INGENIERIA

Historia de los materiales y su clasificación

Los materiales son las sustancias que componen cualquier cosa o producto .Desde el comienzo de la civilización, los materiales junto con la energía han sido utilizados por el hombre para mejorar su nivel de vida. Como los productos están fabricados a base de materiales, estos se encuentran en cualquier parte alrededor nuestro. Los más comúnmente encontrados son madera, hormigón, ladrillo, acero, plástico, vidrio, caucho, aluminio, cobre y papel. Existen muchos más tipos de materiales y uno solo tiene que mirar a su alrededor para darse cuenta de ello. Debido al progreso de los programas de investigación y desarrollo, se están creando continuamente nuevos materiales. La producción de nuevos materiales y el procesado de estos hasta convertirlos en productos acabados, constituyen una parte importante de nuestra economía actual. Los ingenieros diseñan la mayoría de los productos facturados y los procesos necesarios para su fabricación. Puesto que la producción necesita materiales, los ingenieros deben conocer de la estructura interna y propiedad de los materiales, de modo que sean capaces de seleccionar el mas adecuado para cada aplicación y también capaces de desarrollar los mejores métodos de procesado. Los ingenieros especializados en investigación trabajan para crear nuevos materiales o para modificar las propiedades de los ya existentes. Los ingenieros de diseño usan los materiales ya existentes, los modificados o los nuevos para diseñar o crear nuevos productos y sistemas. Algunas veces el problema surge de modo inverso: los ingenieros de diseño tienen dificultades en un diseño y requieren que sea creado un nuevo material por parte de los científicos investigadores e ingenieros. La búsqueda de nuevos materiales progresa continuamente. Por ejemplo los ingenieros mecánicos buscan materiales para altas temperaturas, de modo que los motores de reacción puedan funcionar más eficientemente. Los ingenieros eléctricos procuran encontrar nuevos materiales para conseguir que los dispositivos electrónicos puedan operar a mayores velocidades y temperaturas.

Materiales cerámicos

Estos se han utilizado durante millones de años. La mayoría de los materiales cerámicos presentan buena resistencia a la compresión; sin embargo, no exhiben virtualmente nada de ductilidad a la tensión. La familia de los materiales cerámicos incluye materiales inorgánicos policristalinos y de un solo cristal, vidrios inorgánicos amorfos y vitroceramicos. Existen muchas maneras distintas de clasificar a los materiales cerámicos. Una de ellas es definirlos en la base de sus compuestos químicos o según su función principal. Los materiales cerámicos se utilizan en una amplia gama de tecnologías como refractarios, bujías, dieléctricos en capacitares, sensores, abrasivos, medios de grabación magnética, etc. Los materiales cerámicos también pueden aparecer en la naturaleza en forma de óxidos o como materiales naturales. Los materiales cerámicos se utilizan también como recubrimientos. Los vidriados son recubrimientos cerámicos aplicados a objetos de vidrio; los esmaltes son recubrimientos aplicados a objetos metálicos. La alumina y el silicio son los materiales cerámicos mas utilizados y existen números aplicaciones de estos.

Materiales compuestos

Los materiales compuestos se forman cuando dos o mas materiales o fases se utilizan juntas para dar una combinación de propiedades que no se pueden lograr de otra manera. Los materiales compuestos se pueden seleccionar para obtener combinaciones no usuales de rigidez, peso, desempeño a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, dureza o conductividad. Los materiales compuestos ponen de manifiesto la forma en que materiales distintos pueden trabajar sinergicamente. La concha de abalone, la madera, el hueso y los dientes son ejemplos de materiales compuestos de origen natural. Los materiales compuestos incluyen materiales como los plásticos reforzados con carbono o con fibra de vidrio. Estos ofrecen ventajas significativas en resistencias específicas y su uso creciente en aviones, componentes electrónicos, automotores y artículos deportivos.

Producción de un material compuesto:

Se utiliza una diversidad de métodos para producción de piezas de material compuesto, dependiendo de la aplicación y de los materiales. Los materiales compuestos reforzados con fibras cortas se elaboran normalmente mezclando las fibras en una matriz liquida o plástica, y utilizando técnicas relativamente convencionales, como seria el moldeo por inyección para materiales compuestos en base polimérica o por vaciado, en el caos de materiales compuestos con matriz metálica, sin embargo, se han diseñado técnicas especiales para la producción de materiales compuestos utilizando fibras continuas, ya sea de una forma alineada unidireccional en estera o en tejido

Semiconductores

Es evidente que la tecnología a revolucionado a la sociedad, pero la electrónica del estado sólido esta revolucionando a la misma tecnología. Un grupo relativamente pequeño de elementos y compuestos tienen una propiedad eléctrica importante, la semiconduccion, que, en la cual ni son buenos conductores eléctricos, ni son buenos aisladores eléctricos. En vez de ello, su capacidad de conducción eléctrica es intermedia. Podemos clasificarlos en Semiconductor intrínseco

Semiconductor extrínseco

Todos chips de cómputo dependen de los semiconductores. Fabricamos diodos, transistores y láser utilizando semiconductores.

Polímeros

La materia esta formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadaspolímeros. Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más diversas. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones. Algunas más se asemejan a las escaleras de mano y otras son como redes tridimensionales. Existen polímeros naturales de gran significación comercial como el algodón, formado por fibras de celulosas. La celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de muchas plantas, y se emplean para hacer telas y papel. La seda es otro polímero natural muy apreciado y es una poliamida semejante al nylon. La lana, proteína del pelo de las ovejas, es otro ejemplo. El hule de los árboles de hevea y de los arbustos de Guayule, son tambiénpolímeros naturales importantes. Sin embargo, la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas. Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituidos por moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. En general, los polímeros tienen una excelente resistencia mecánica debido a que las grandes cadenas poliméricas se atraen. Las fuerzas de atracción intermoleculares dependen de la composición química del polímero y pueden clasificarse de varias formas. Una manera de clasificar a los polímeros es establecer si se trata de un polímero lineal o de polímero.

 

 

 

 

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