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PROPIEDADES
       DE LOS
     MATERIALES
   Norma E. Rodriguez Ordaz
   Reyna Vazquez Eduardo
   Ramos Nieto Javier
   Colin Gonzalez Freddy
   Lagunes Elvira Gonzalo
   Gonzalez Boue Guillermo
TEMAS
 MATERIALES: METALICOS
 MATERIALES: POLIMEROS
 MATERIALES: PLASTICOS
 PROPIEDADES MAGNETICAS
 PROPIEDADES ELECTRICAS
 PROPIEDADES TERMICAS
 PROPIEDADES QUIMICAS
 PROPIEDADES MECANICAS
MATERIALES: METALICOS
MATERIALES POLIMEROS
   La materia esta formada por moléculas que pueden ser de
    tamaño normal o moléculas gigantes llamadas polímeros.
   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 también
    polímeros naturales importantes.
MATERIALES: PLASTICO
   En su significación mas general, se aplica a las
    sustancias de distintas estructuras y naturalezas
    que carecen de un punto fijo de ebullición y
    poseen durante un intervalo de temperaturas
    propiedades de elasticidad y flexibilidad que
    permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes
    formas y aplicaciones. Sin embargo, en sentido
    restringido, denota ciertos tipos de materiales
    sintéticos obtenidos mediante fenómenos de
    polimerización o multiplicación artificial de los
    átomos de carbono en las largas cadenas
    moleculares de compuestos orgánicos derivados
    del petróleo y otras sustancias naturales.
PROPIEDADES MECANICAS
   Describen la forma en que un material soporta fuerzas
    aplicadas, incluyendo fuerzas de tensión, compresión,
    impacto, cíclicas o de fatiga, o fuerzas a  altas temperaturas.
    A continuación, se definen las que mencionaremos más
    adelante:
   - Tenacidad
   - Elasticidad
   - Dureza
   - Fragilidad
   - Plasticidad
   - Ductibilidad
   - Maleabilidad
PROPIEDADES ELECTRICAS
 Describen el comportamiento eléctrico
 del metal, el cual en muchas ocasiones
 es más crítico que su comportamiento
 mecánico. Existe también el
 comportamiento dieléctrico, propio de
 los materiales que impiden el flujo de
 corriente eléctrica, que va más allá de
 simplemente proporcionar aislamiento.
PROPIEDADES QUIMICAS

 Uno de los factores que limitan de forma
 notable la vida de un material es la
 alteración química que puede
 experimentar en procesos de oxidación o
 corrosión.
PROPIEDADES MAGNETICAS
   Teniendo en cuenta su comportamiento frente a un
    campo magnético exterior, los materiales se pueden
    clasificar en tres grupos diferentes.
   Materiales diamagnéticos: se oponen al campo
    magnético aplicado, de tal forma que en su interior
    el campo magnético es más débil.
   Materiales paramagnéticos: el campo magnético
    en su interior es algo mayor que el aplicado.
   En el interior de los materiales ferromagnéticos el
    campo magnético es mucho mayor que el exterior.
    Estos materiales se utilizan como núcleos magnéticos
    en transformadores y bobinas en circuitos eléctricos
    y electrónicos; los más importantes son el hierro, el
    cobalto, el níquel y sus aleaciones.
PROPIEDADES MAGNETICAS DE
          L0S MATERIALES.
 Podemos     considerar elementos magnéticos a
    aquellos elementos de la tabla periódica que
    tienen electrones desapareados, pero en
    realidad esto no sucede, ya que sólo existen 3
    elementos que se magnetizan al aplicarles un
    campo magnético, son:




   el Hierro (Fe),   Cobalto (Co)    Níquel (Ni).
   Aunque los materiales presentan un comportamiento magnético
    variado, uno de los más importantes es el ferromagnetismo que
    como su nombre lo indica, esta relacionado con las aleaciones
    metálicas que contienen hierro.




   El ferromagnetismo es una sutil variación del comportamiento
    ferromagnético presente en algunos materiales compuestos
    cerámicos. Los materiales magnéticos metálicos son normalmente
    clasificados como blandos o duros dependiendo de su
    comportamiento magnético. Los materiales magnéticos cerámicos
    son ampliamente utilizados y se hallan mejor representados por
    muchos compuestos de ferrita basados en la estructura cristalina de
    la espinela inversa.
 Magnetismo:

   El magnetismo no es más que el
 fenómeno físico asociado con la
 atracción de determinados
 materiales; es decir por medio del
 cual los materiales ejercen fuerza
 de atracción o de repulsión sobre
 otros materiales. Las fuerzas
 magnéticas son producidas por el
 movimiento de partículas cobradas
 como los electrones, mientras
 indican la relación íntima entre
 electricidad y magnetismo. El marco
 unificado para estas dos fuerzas se
 llama la teoría electromagnética.
   Cada electrón es, por su naturaleza, un pequeño imán
    Ordinariamente, innumerables electrones de un material
    están orientados aleatoriamente en diferentes direcciones,
    pero en un imán casi todos los electrones tienden a
    orientarse en la misma dirección, creando una fuerza
    magnética grande o pequeña dependiendo del número de
    electrones que estén orientados.

   Además del campo magnético intrínseco del electrón,
    algunas veces hay que contar también con el campo
    magnético debido al movimiento orbital del electrón alrededor
    del núcleo. Este efecto es análogo al campo generado por
    una corriente eléctrica que circula por una bobina . De nuevo,
    en general el movimiento de los electrones no da lugar a un
    campo magnético en el material, pero en ciertas condiciones
    los movimientos pueden alinearse y producir un campo
    magnético total medible.
   El comportamiento magnético de un material depende de la
    estructura del material y, particularmente, de la configuración
    electrónica.

   Como la magnetización de un material magnético es
    proporcional al campo aplicado, se define un factor de
    proporcionalidad llamado susceptibilidad magnética donde:




       Xm es la susceptibilidad magnética.
       M es la magnetización del sólido
       H es la intensidad o dirección del campo magnético
   Materiales Magnéticos: estos
    materiales son aquellos que
    poseen          una        forma
    especializada de energía que
    esta     relacionada    con    la
    radiación electromagnética, y
    sus propiedades y estructura se
    distinguen de los demás por las
    características magnéticas que
    poseen.
   El que un material contenga
    hierro, o cualquier otro material
    magnético, no significa que sea
    un imán. Para que un material
    magnético se pueda convertir
    en un imán ha de tener
    condiciones especiales . Esto
    se debe a que un imán es un
    objeto de donde emana la
    fuerza del magnetismo .
   Propiedades Magnéticas Macroscópicas: son producto de los
    momentos magnéticos asociados con los electrones individuales.
    Cuando el electrón gira alrededor del núcleo, se convierte en una
    carga eléctrica en movimiento, por lo que se genera un momento
    magnético. Cada electrón gira alrededor de si mismo creando un
    momento magnético.




   El momento magnético neto de un átomo es la suma de los
    momentos magnéticos generados por los electrones. Si incluyen los
    momentos orbítales, de rotación, y el hecho de que los momentos
    pueden cancelarse.
 Deacuerdo a sus propiedades magnéticas y
 cuando los materiales se someten a un campo
 magnético, estos se pueden clasificar en:
DIAMAGNÉTICOS

  Los materiales diamagnéticos son
débilmente repelidos por las zonas
de campo magnético elevado.
Cuando se someten a un campo,
los dipolos se orientan produciendo
campos magnéticos negativos,
contrarios al campo aplicado. Los
valores de susceptibilidad de estos
materiales es pequeña y negativa y
su permeabilidad próxima a la
unidad. También estos materiales
son una forma muy débil de
magnetismo, la cual es no
permanente y persiste no
solamente cuando se aplica un
campo externo.
PARAMAGNÉTICOS

  Los materiales paramagnéticos son débilmente atraído por las
zonas de campo magnético intenso. Se observa frecuentemente en
gases. Los momentos dipolares se orientan en dirección al campo,
y tiene permeabilidades próximas a la unidad y su susceptibilidad
es pequeña pero positiva. Este efecto desaparece al dejar de
aplicar el campo magnético. Es decir que el paramagnetismo se
produce cuando las moléculas de una sustancia tienen un momento
magnético permanente. El campo magnético externo produce un
momento que tiende a alinear los dipolos magnéticos en la
dirección del campo. La agitación térmica aumenta con la
temperatura y tiende a compensar el alineamiento del campo
magnético. En las sustancias paramagnéticas la susceptibilidad
magnética es muy pequeña comparada con la unidad.
FERROMAGNÉTICOS
 Se caracterizan por ser siempre metálicos, y su intenso
magnetismo no es debido a los dipolos. Este magnetismo puede
ser conservado o eliminado según se desee, los 3 materiales
ferromagnéticos son el hierro, el cobalto y el níquel. La causa de
este magnetismo son los electrones desapareados de la capa , que
presentan estos elementos. Como se ha indicado, los materiales
ferromagnéticos afectan drásticamente las características de los
sistemas en los que se los usa




                               curva de histéresis .
                                 .
FERRIMAGNÉTICOS
Es la base de la mayoría de los
imanes metálicos de utilidad, los
materiales magnéticos cerámicos
se basan en un fenómeno
ligeramente diferente. En cuanto
a la histéresis, el
comportamiento es básicamente
el mismo. Sin embargo, la
estructura cristalina de la
mayoría de los materiales
magnéticos cerámicos comunes
implica un emparejamiento
antiparalelo de los spines de los
electrones, reduciendo por tanto
el movimiento magnético neto
que es posible alcanzar en los
metales. Este fenómeno se
distingue del ferromagnetismo
mediante un nombre ligeramente
diferente denominándose
ferrimagnetismo.
TIPOS DE MATERIALES MAGNÉTICOS.

 Materiales magnéticos metálicos:

 Los materiales magnéticos metálicos comerciales más
importantes son ferromagnéticos. En general, esos
materiales se clasifican como blandos o duros. Los
factores estructurales constitutivos que llevan a la
dureza magnética son generalmente los mismos que los
que provocan la dureza mecánica.
   Materiales magnéticos blandos: se denomina materiales
    magnéticos blandos a los materiales ferromagnéticos con paredes
    de dominios magnéticos que se mueven fácilmente cuando se
    aplica un campo; es decir, que se pueden desmagnetizar.




   Materiales magnéticos duros: son aquellos con menor movilidad
    de las paredes de los dominios, lo que los hace ideales como
    imanes permanentes y usados raramente en aplicaciones de
    potencia de corriente alterna.
MATERIALES                  MAGNÉTICOS
    CERÁMICOS:
     Los materiales magnéticos cerámicos se dividen en dos
    categorías:
   Materiales magnéticos de baja conductividad: los materiales
    magnéticos cerámicos tradicionales, de importancia comercial, son
    ferrimagnéticos, tienen la baja conductividad características de los
    cerámicos. Los principales ejemplos son las ferritas, basadas en la
    estructura cristalina de la espinela inversa.


   Materiales magnéticos superconductores: los magnéticos
    superconductores más potentes pertenecen a una familia de óxidos
    cerámicos, tradicionalmente incluidos en la categoría de aislante,
    presentaban superconductividad con valores de temperatura crítica
    sensiblemente mayores de los que era posible conseguir con los
    mejores superconductores metálicos.
Aplicaciones del Magnetismo
 Numerosas aplicaciones de magnetismo y de materiales
magnéticos se ha levantado en los últimos 100 años. Por ejemplo,
el electroimán es la base del motor eléctrico y el transformador.




 La levitación magnética, que usa los imanes fuertes para permitir al
tren flotar sobre la via para que no haya fricción entre el vehículo y
las vias y no reducir la velocidad el tren.
CONCLUSIÓN

   El ferrimagnetismo es un fenómeno muy relacionado con el
    ferromagnetismo. Se presenta en compuestos cerámicos
    magnéticos. En estos sistemas, los iones de metal de transición
    generan momentos magnéticos, como lo hacen los átomos del
    metal de transición en el ferromagnetismo. La diferencia está en
    que los momentos magnéticos de ciertos cationes se cancelan por
    el emparejamiento de spines antiparalelos. La inducción de
    saturación neta disminuye por tanto si es comparada con la de los
    metales ferromagnéticos. Los cerámicos magnéticos, como los
    metales ferromagnéticos, pueden ser magnéticamente duros o
    blandos.

   Actualmente existe un sustancial interés en los materiales
    magnéticos cerámicos superconductores ya que proporcionan
    mayores temperaturas de operación y por lo tanto, mayor potencial
    de aplicación, especialmente en el área de los dispositivos de
    película delgada para computadoras compactas y detectores
    ultrasensibles de campo magnético, además del desarrollo de cable
    para solenoides.
PROPIEDADES ELECTRICAS DE LOS MATERIALES.

El objetivo de  este tema se enfocara en la
definición y descripcion de las propiedades
eléctricas de un material en dependencia de si éste
es cerámico, metálico o polímero. De la misma
manera, se enfocara en la evaluacion de
cada propiedad para reconocer las aplicaciones en
la ingeniería. Principalmente entonces en cuatro
propiedades eléctricas más importantes:
conductividad y di-electricidad; superconductividad;
y, polarización y piezoelectricidad.
Es importante establecer entonces a partir de
los tres tipos más referenciales de materiales
clasificados de acuerdo a su
comportamiento eléctricos:
conductores, semiconductores y dieléctricos;
los cuales podemos analizar de acuerdo a
las propiedades antes mencionadas y
vincularlos con la clasificación de acuerdo a
su estructura cristalina: metálicos, cerámicos
y polímeros. Entonces a continuación se
explica brevemente tal clasificación de los
materiales:
 CONDUCTORES:   Son aquellos con gran número de
 electrones en la Banda de Conducción, es decir,
 con gran facilidad para conducir la electricidad
 (gran conductividad). Todos los metales son
 conductores, unos mejores que otros.
 SEMICONDUCTORES: Son     materiales poco
 conductores, pero sus electrones pueden saltar
 fácilmente de la Banda de Valencia a la de
 Conducción, si se les comunica energía exterior.
 Algunos ejemplos son: el Silicio, el Germanio, el
 Arseniuro de Galio; principalmente cerámicos.
 AISLANTES   O DIELECTRICOS: Son aquellos cuyos
 electrones están fuertemente ligados al núcleo y
 por tanto, son incapaces de desplazarse por el
 interior y, consecuentemente, conducir. Buenos
 aislantes son por ejemplo: la mica, la porcelana, el
 poliéster; en lo que integran una gran cantidad de
 materiales cerámicos y materiales polímeros.
COMPORTAMIENTO ELECTRICO Y CONDUCTIVIDAD
Las propiedades eléctricas de un material
describen su comportamiento eléctrico -que en
muchas ocasiones es más crítico que su
comportamiento mecánico- y describen también su
comportamiento dieléctrico, que es propio de los
materiales que impiden el flujo de corriente eléctrica
y no solo aquellos que proporcionan aislamiento. Los
electrones son aquellos que portan la carga eléctrica
(por deficiencia o exceso de los mismos) e
intervienen en todo tipo de material sea este
conductor, semiconductor o aislante.
  Enlos compuestos iónicos, sin embargo, son los
 iones quienes transportan la mayor parte de la
 carga. Adicional a esto la facilidad de los
 portadores (electrones o iones) depende de los
 enlaces atómicos, las dislocaciones a nivel
 cristalino, es decir, de su micro-estructura, y de las
 velocidades de difusión (compuestos iónicos). Para
 esto es necesario antes especificar que el
 comportamiento eléctrico de cualquier material, el
 cual se deriva a partir de propiedades como la
 conductividad eléctrica. Por eso la conductividad
 eléctrica abarca un gran rango dependiente del
 tipo de material.
 Se denomina Conductancia eléctrica de
 un conductor a la inversa de la oposición que
 dicho conductor presenta al movimiento de
 los electrones en su seno, esto es, a la inversa de su
 resistencia electrica.

  Nota:
       a partir del magnesio ya son más aislantes
 que conductores
COMPORTAMIENTO ELECTRONICO DEBIDO A NIVELES
DE ENERGÍA
Los electrones en los metales se hallan en una
disposición cuántica en la que los niveles de baja
energía disponibles para los electrones se hallan casi
completamente ocupados, a este concepto se lo
conoce como “teoria de banda". En esta teoría se
dice que los grupos de electrones residen en bandas,
que constituyen conjuntos de orbitales. Cada banda
tiene un margen de valores de energía, los cuales
poseen electrones pero en defecto (pocos). En el
caso de los metales, es el paso de electrones
(electrones libres) a estas bandas con defecto de
electrones lo que data sus elevadas conductividades
tanto térmicas como eléctricas
   Adicionalmente, dicha banda se conforma de bandas
    menores: banda de valencia y banda de
    conducción. La banda de valencia es un nivel de
    energía en el que se realizan las combinaciones
    químicas. Los electrones situados en ella, pueden
    transferirse de un átomo a otro, formando iones que se
    atraerán debido a su diferente carga, o serán
    compartidos por varios átomos, formando moléculas. La
    banda de conducción es un nivel de energía en el cual
    los electrones están aún más desligados del núcleo, de
    tal forma que, en cierto modo, todos los electrones
    (pertenecientes a esa banda) están compartidos por
    todos los átomos del sólido, y pueden desplazarse por
    este formando una nube electrónica. Cuando un
    electrón situado en la banda de valencia se le
    comunica exteriormente energía, bien sea
    eléctricamente, por temperatura, luz, etc. puede (al
    ganar energía) saltar a la banda de conducción,
    quedando en situación de poder desplazarse por el
    sólido.
 Entreambas bandas existe una región de valores
 de energía que no pueden ser adquiridos por los
 electrones. Esta región de valores prohibidos se
 denomina energy gap es decir brecha de energía.
CONDUCCIÓN EN POLÍMEROS
Los polímeros tienen una estructura de banda con
una gran brecha de energía, lo cual indica que su
conductividad eléctrica es bien baja. Esto se debe a
que los electrones de valencia en estos tipos de
materiales toman parte en enlaces covalentes. Los
polímeros por ello se utilizan en aplicaciones en los
cuales se requieren aislamiento eléctrico para evitar
cortocircuitos y descargas.
 Lospolímeros en pocas palabras
 consisten en un buen material dieléctrico.
 No obstante debido a la baja
 conductividad, en muchos casos suelen
 acumular electricidad estática y crean
 campos electroestáticos que producen
 daños a los materiales que aíslan debido
 a las pequeñas descargas contrarias que
 llegan a causar.
CONDUCTIVIDAD EN LOS CERÁMICOS: PROPIEDADES
DIELÉCTRICAS
La mayoría de los materiales cerámicos no son
conductores de cargas móviles, por lo que no son
conductores de electricidad. Cuando son
combinados con fuerza, permite usarlos en la
generación de energía y transmisión. No así una
subcategoría del comportamiento eléctrico aislante
de los cerámicos la propiedad dieléctrica. Un buen
material dieléctrico es aquel que es capaz de
mantener el campo magnético a través de él y sin
inducir pérdida de energía.
   Los materiales cerámicos es usada para la
    pérdida progresiva de di electricidad de alta
    frecuencia, usada en aplicaciones como
    microondas y radio transmisores. A partir de
    esto, los materiales dieléctricos o aislantes se
    emplean en los condensadores para separar
    físicamente sus placas y para incrementar su
    capacidad al disminuir el campo eléctrico y
    por tanto, la diferencia de potencial entre las
    mismas.
 TEORIA
       DE SUPERCONDUCTIVIDAD: MATERIALES
 METÁLICOS Y CERÁMICOS

 Alreducir paulatinamente la temperatura de un
 material cerca del cero absoluto, las vibraciones
 entre los átomos disminuyen gradualmente hasta
 ser un valor nulo. A partir de esta afirmación, se
 puede concretar la teoría de los materiales
 superconductores. Esta establece que cuando
 ciertos cristales son llevados a temperaturas que
 tienden al cero absoluto, la resistividad eléctrica de
 aquel material se vuelve nula, de esta manera la
 corriente puede fluir libremente por el material (sin
 colisiones y en zigzag). Aun cuando no es factible
 reducir la temperatura hasta el cero absoluto,
 ciertos materiales (por lo general semiconductores
 e incluso materiales impuros) presentan tal
 comportamiento a valores por encima de dicho
 valor.
MATERIALES METÁLICOS SUPERCONDUCTORES

En algunos metales aparece un efecto de
superconductividad cuando son enfriados a muy
baja temperatura. Su resistencia desaparece por
debajo de una temperatura crítica que es específica
para cada material. Ciertos metales; especialmente
aquellos que tienen bajas temperaturas de fusión y
son mecánicamente suaves y de fácil obtención en
un alto grado de pureza y libres de esfuerzos
mecánicos internos o residuales, y así exhiben
semejanzas en su comportamiento en el estado
superconductor.
 Estosmateriales superconductores
 reciben el nombre de superconductores
 Tipo I. En cambio, el comportamiento de
 muchas aleaciones y de algunos de los
 metales impuros es complejo e individual,
 particularmente con respecto a la forma
 cómo resultan afectados en el estado
 superconductor en presencia de un
 campo eléctrico o magnético.
 MATERIALES   CERÁMICOS SUPERCONDUCTORES

 Existen
        superconductores cerámicos los cuales son
 materiales comúnmente denominados como
 perovskitas. Las perovskitas son óxidos metálicos
 que exhiben una razón estequiométrica de 3
 átomos de oxigeno por cada 2 átomos de metal;
 son también típicamente mezclas de muchos
 diferentes metales.
POLARIZACIÓN Y PIEZOELECTRICIDAD:
     METALES SEMICONDUCTORES Y CERÁMICOS

Es  importante explicar que cuando uno aplica un
campo magnético a un metal semiconductor o un
cerámico, se genera la formación y el movimiento de
dipolos contenidos en un material. Estos dipolos son
átomos o grupos de átomos que tienen carga
desequilibrada, no así en el caso a de la aplicación
de un campo eléctrico dichos dipolos se alinean
causando una polarización. La polarización ocurre
cuando un lado de este átomo o molécula se hace
ligeramente más positivo o negativo que el lado
opuesto, es decir, se crean dipolos debidos al campo
eléctrico. Existen cuatro mecanismos de polarización:
    Polarización electrónica: Consiste en la
    concentración de los electrones en el lado del
    núcleo más cercano al extremo positivo del
    campo. Esto produce una distorsión del arreglo
    electrónico, y así el átomo actúa como un dipolo
    temporal inducido. Este efecto, que ocurre en
    todos los materiales es pequeño y temporal.
 Polarizacióniónica: Los enlaces iónicos
 tienden a deformarse elásticamente
 cuando se colocan en un campo eléctrico
 debido a las fuerzas que actúan sobre los
 átomos a más de las de enlaces. En
 consecuencia la carga se redistribuye
 dentro del material microscópicamente. Los
 cationes y aniones se acercan o se alejan
 dependiendo de la dirección de campo
 causando polarización y llegando a
 modificar las dimensiones generales del
 material.
 Polarización molecular: Algunos materiales
 contienen dipolos naturales, de modo que cuando
 se les aplica un campo giran, hasta alinearse con
 él. No obstante, existen algunos materiales como es
 el caso del titanato de bario, los dipolos se
 mantienen alineados a pesar de haberse eliminado
 la influencia del campo externo.
PIEZOELECTRICIDAD PROPIEDAD ELÉCTRICA DE
LOS CERÁMICOS
Los materiales piezoeléctricos transforman la
energía mecánica (o energía sonora) en energía
eléctrica (efecto piezoeléctrico directo), y así lo que
ocurre es que al someter el material a la acción
mecánica de la compresión o tracción, las cargas
de la materia se separan y esto da lugar a una
polarización de la carga; o puedo ocurrir lo opuesto
(efecto piezoeléctrico inverso). Esta polarización es la
causante de que salten las chispas.
 POR"PROPIEDAD O CARACTERÍSTICA
 TÉRMICA" SE ENTIENDE COMO LA
 RESPUESTA DE UN MATERIAL AL SER
 CALENTADO.
 Losmateriales
 cambian sus
 propiedades con la
 temperatura. En la
 mayoría de los casos
 las propiedades
 mecánicas y físicas
 dependen de la T° a la
 cual el material se usa
 o de la T° a la cual se
 somete el material
 durante su
 procedimiento.
 -LA
    CAPACIDAD CALORÍFICA
 -LA
    DILATACIÓN TÉRMICA
 -LA
    CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
 -LA
    REFRACTARIEDAD (RESISTENCIA
 PIROSCÓPICA)

 SON PROPIEDADES MUY IMPORTANTES
 EN LA UTILIZACIÓN PRÁCTICA DE LOS
 MATERIALES Y, EN PARTICULAR, DE LOS
 MATERIALES REFRACTARIOS.
CAPACIDAD CALORÍFICA
 La capacidad  calorífica de
 un cuerpo es el cociente
 entre la cantidad
 de energía calorífica
 transferida a un cuerpo o
 sistema en un proceso
 cualquiera y el cambio de
 temperatura que
 experimenta. En una forma
 menos formal es la energía
 necesaria para aumentar
 1 K la temperatura de una
 determinada cantidad de
 una sustancia 
 Porejemplo, la capacidad calorífica del
 agua de una piscina olímpica será mayor
 que la de un vaso de agua. En general, la
 capacidad calorífica depende además
 de la temperatura y de la presión.
 Paramedir la capacidad calorífica bajo unas
 determinadas condiciones es necesario comparar
 el calor absorbido por una sustancia (o un sistema)
 con el incremento de temperatura resultante. La
 capacidad calorífica viene dada por:


 Donde:
  C es la capacidad calorífica, que en general será
   función de las variables de estado.
  Q es el calor absorbido por el sistema.
  ΔT la variación de temperatura


 Semide en unidades del julios/K (o también
 en cal/°C).
Capacidad
                         Calor específico   Densidad
           Material                                    calorífica
                           kcal/kg °C        kg/m³     kcal/m³ °C
Agua                            1            1000        1000
Acero                         0,12           7850         950
Tierra seca                   0,44           1500         660
Granito                       0,19           2645         529
Madera de roble               0,57            750         430
Ladrillo                      0,20           2000         400
Madera de pino                 0,6            640         384
Piedra arenisca               0,17           2200         374
Piedra caliza                 0,22           2847         484
Hormigón                      0,16           2300         350
Mortero de yeso                0,2           1440         288
Tejido de lana                0,32            111         35
Poliestireno expandido         0,4            25          10
Poliuretano expandido         0,38            24           9
Fibra de vidrio               0,19            15          2,8
Aire                          0,24            1,2        0,29
 Enla tabla se puede ver que de los
 materiales comunes poseen una gran
 capacidad calorífica el agua, la tierra o
 suelo seco compactado (adobe, tapia), y
 piedras densas como el granito junto a los
 metales como el acero. Estos se encuentran
 entre los 500 y 1000 kcal/m³ °C.

 Luego se encuentra otro grupo que va de
 300 a 500 kcal/m³ °C entre los que se ubica
 la mayoría de los materiales usuales en la
 construcción actual, como el ladrillo, el
 hormigón, las maderas, los tableros de yeso
 roca y las piedras areniscas.
CALOR ESPECIFICO
 El calor específico es una magnitud
 física que se define como la cantidad
 de calor que hay que suministrar a la
 unidad de masa de una sustancia o
 sistema termodinámico para elevar su
 temperatura en una unidad (kelvin o
 grado Celsius).
 Se   representa con la letra c minuscula




En donde:
  Q  es la transferencia de energía en forma
  calorífica m es la masa del sistema (se usa
  una n cuando se trata del calor específico molar) y 
  T es el incremento de temperatura que
  experimenta el sistema.
Los elementos de la tabla periódica ordenados por su
punto de ebullición en grados centígrados.
   Punto de ebullición
                         Elemento    Símbolo   Número atómico
      (ºC)
   -269                  Helio       He        2
   -253                  Hidrógeno   H         1
   -246                  Neón        Ne        10
   -196                  Nitrógeno   N         7
   -188                  Fluor       F         9
   -186                  Argón       Ar        18
   -183                  Oxígeno     O         8
   -153                  Kryptón     Kr        36
   -108                  Xenón       Xe        54
   -62                   Radón       Rn        86
   -35                   Cloro       Cl        17
   59                    Bromo       Br        35
   184                   Iodo        I         53
   280                   Fósforo     P         15
   337                   Ástato      At        85
   357                   Mercurio    Hg        80
   445                   Azufre      S         16
   613                   Arsénico    As        33
   677                   Francio     Fr        87
   678                   Cesio       Cs        55
685    Selenio     Se   34
688    Rubidio     Rb   37
765    Cadmio      Cd   48
774    Potasio     K    19
883    Sodio       Na   11
907    Zinc        Zn   30
962    Polonio     Po   84
990    Teluro      Te   52
1090   Magnesio    Mg   12
1140   Bario       Ba   56
1347   Litio       Li   3
1384   Estroncio   Sr   38
1457   Talio       Tl   81
1466   Iterbio     Yb   70
1484   Calcio      Ca   20
1560   Bismuto     Bi   83
1597   Europio     Eu   63
1727   Tulio       Tm   69
1737   Radio       Ra   88
1740   Plomo       Pb   82
1750   Antimonio   Sb   51
1900   Samario     Sm   62
1962   Manganeso   Mn   25
2000   Indio       In   49
2212   Plata       Ag   47

2270   Estaño      Sn   50
2355   Sílice      Si   14
2403   Galio       Ga   31
2467   Aluminio    Al   13
2510   Erbio       Er   68
2550   Boro        B    5
2562   Disprosio   Dy   66
2567   Cobre       Cu   29
2607   Americio    Am   95
2672   Cromo       Cr   24
2720   Holmio        Ho   67
2732   Níquel        Ni   28
2750   Hierro        Fe   26
2807   Oro           Au   79
2830   Germanio      Ge   32
2832   Escandio      Sc   21
2870   Cobalto       Co   27
2927   Paladio       Pd   46
2970   Berilio       Be   4
3000   Promecio      Pm   61
3041   Terbio        Tb   65
3127   Praseodimio   Pr   59
3127   Neodimio      Nd   60
3200   Actinio       Ac   89
3233   Gadolinio     Gd   64
3235   Plutonio      Pu   94
3257   Cerio         Ce   58
3287   Titanio       Ti   22
3315   Lutecio       Lu   71
3337   Itrio         Y    39
3380   Vanadio       V    23
3469   Lantano       La   57
3727   Rodio       Rh   45
3818   Uranio      U    92
3827   Platino     Pt   78
3900   Rutenio     Ru   44
3902   Neptunio    Np   93
4377   Zirconio    Zr   40
4527   Iridio      Ir   77
4612   Molibdeno   Mo   42
4790   Torio       Th   90
4827   Carbono     C    6
4877   Tecnecio    Tc   43
4927   Niobio      Nb   41
5027   Osmio       Os   76
5400   Hafnio      Hf   72
5425   Tantalio    Ta   73
5627   Renio       Re   75
5660   Wolframio   W    74
DILATACION TERMICA
 Se denomina dilatación al aumento
 de longitud, volumen o alguna otra
 dimensión métrica que sufre un
 cuerpo físico debido al cambio de
 temperatura que se provoca en
 ella por cualquier medio.
 Cuando   aumentamos la temperatura de
 un cuerpo (sólido o líquido), aumentamos
 la agitación de las partículas que forman
 ese cuerpo. Esto causa un alejamiento
 entre las partículas, resultando en un
 aumento en las dimensiones del cuerpo
 (dilatación térmica).
 Tipos de Dilatación
 Dilatación Lineal
 Dilatación Superficial
 Dilatación Volumétrica
 Dilatación
           Lineal
 Más allá que la dilatación de un sólido
 suceda en todas las dimensiones, puede
 predominar la dilatación de apenas una
 de sus dimensiones sobre las demás. O
 aún, podemos estar interesados en una
 única dimensión del sólido. En este caso,
 tenemos la dilatación lineal (DL)
 DilataciónSuperficial
 La dilatación superficial corresponde a la
 variación del área de una placa, cuando
 sometida a una variación de
 temperatura. Las figuras a continuación,
 representan una placa rectangular a
 temperatura To a temperatura T >To.
 Dilatación  Volumétrica
 En este tipo de dilatación, vamos a
 considerar la variación del volumen, esto
 es, la dilatación en las tres dimensiones
 del sólido (longitud ancho y altura)
 Dilatación de los Líquidos
 Los sólidos tienen forma propia y volumen
 definido, pero los líquidos tienen
 solamente volumen definido. Así, el
 estudio de la dilatación térmica de los
 líquidos es realizado solamente en
 relación a la dilatación volumétrica.
Esta obedece a una ley idéntica a la
dilatación volumétrica de un sólido o sea,
la dilatación volumétrica de un líquido
podrá ser calculada por las mismas
fórmulas de la dilatación volumétrica de
los sólidos.
CONDUCTIVIDAD TERMICA
 La conductividad  térmica es una propiedad
 física de los materiales que mide la capacidad
 de conducción de calor.
 Enotras palabras la conductividad
 térmica es también la capacidad de
 una sustancia de transferir la energía
 cinética de sus moléculas a otras
 moléculas adyacentes o a substancias
 con las que está en contacto. La
 conductividad térmica se mide en W/
 (K·m). Vatio/kelvin (metro)
El calor se transmite de un lugar a otro de
  tres maneras diferentes:
 Por conducción entre cuerpo sólidos en
  contacto
 Por convección en fluidos (líquidos o
  gases)
 Por radiación a través del medio en que
  la radiación pueda propagarse
CONDUCCION
 Esel transporte de calor a través de una
 sustancia y tiene lugar cuando se ponen
 en contacto dos objetos a diferentes
 temperaturas. El calor fluye desde el
 objeto que está a mayor temperatura
 hasta el que la tiene menor. La
 conducción continúa hasta que los dos
 objetos alcanzan a la misma temperatura
 (equilibrio térmico).
CONVECCION
 La convección tiene lugar cuando áreas
 de fluido caliente (de menor densidad)
 ascienden hacia las regiones de fluido
 frío. Cuando ocurre esto, el fluido frío (de
 mayor densidad) desciende y ocupa el
 lugar del fluido caliente que ascendió.
 Este ciclo da lugar a una continua
 circulación (corrientes convectivas) del
 calor hacia las regiones frías.
RADIACION
 Tanto  la conducción como la
  convección requieren la presencia de
  materia para transferir calor.
 La radiación es un método de
  transferencia de calor que no precisa de
  contacto entre la fuente de calor y el
  receptor.
 Los  sólidos son mejores conductores que
  los líquidos y éstos mejor que los gases.
 Los metales son muy buenos conductores
  del calor, mientras que el aire es un mal
  conductor.
 En los líquidos y en los gases la
  convección es la forma más eficiente de
  transferir calor.
 En la radiación No se produce ningún
  intercambio de masa y no se necesita
  ningún medio material para que se
  transmita.
 Los2 mejores conductores de calor no son
 metálicos. El Diamante es el mejor conductor de
 calor y el grafito le gana al diamante sólo si el calor
 puede ser forzado a ser conducido en una
 dirección paralela a las capas de cristales.
 Los materiales no metálicos son aisladores
  ya que ellos no tienen gran número de
  electrones libres. (como los cerámicos)
 Debido a su baja conductividad térmica,
  los polímeros se utilizan como aisladores.
REFRACTARIEDAD
 La refractariedad es la resistencia al paso
  del calor.
 Los materiales refractarios o aislantes son
  aquellos que pueden ser expuestos a
  altas temperaturas sin perder sus
  funciones a altas temperaturas y sin
  perder sus funciones.
 Elvacío es el mejor aislante térmico pues
  es que el calor se trasmite por inducción
  o contacto, y el contacto en el vacío no
  existe y la inducción es inhibida.
MEJORES AISLANTES TERMICOS
Propiedades Químicas
           De los Metales
      Una propiedad química es cualquier
propiedad de un material que se hace evidente
durante una reacción química; es decir,
cualquier cualidad que pueda cambiar la
identidad química de una sustancia.
OXIDACION
 Consiste en la cesión de electrones



 Cuando un metal se combina con el
 oxígeno, transformándose en óxidos


 El óxido que se transforma se
 deposita en la parte exterior del
 metal recubriéndolo por completo
CORROSIÓN a
 Es el deterioro de un material
   consecuencia de un ataque de
   oxidacion por su entorno



   Cuando la oxidación de un metal se
   produce en un ambiente húmedo o en
   presencia de otras sustancias
   agresivas

    El metal comienza a disolverse o
    comienza a formarse fisuras en la
    pieza
Propiedades Químicas
           De las Ceramicas
Son sólidos inorgánicos no metálicos producidos
mediante tratamiento térmico.
Comparados con los metales y plásticos son
duros, no combustibles y no oxidables
Pueden utilizarse en ambientes con temperatura
alta, corrosivo
Clasificación
 Cerámicos Tradicionales

 Compuestos por Arcilla, Sílice y
 Feldespato

 Se fabrican Ladrillo, Tejas y
 Porcelanas

Cerámicos Específicos

Están constituidos de compuestos puros
Como por ejemplo:
Oxido de aluminio
Oxido de silicio
Nitruro de silicio

Se aplica en piezas que requieran altas temperaturas
PROPIEDADES
Los materiales cerámicos presentan una gran estabilidad
química


Pueden llegar a ser mas duros que los metales por
motivo de que sus enlaces son iónicos y covalentes


Tienen gran resistencia al ambiente y a los agentes
químicos
POLIMEROS
Los polímeros son macromoléculas
generalmente orgánicas formadas por la unión de
moléculas más pequeñas llamadas monómeros.

Un polímero no es más que una sustancia formada por
una cantidad finita de macromoléculas 
Propiedades Químicas
Son permeables

La exposición a la radiación solar , puede hacer que el
material se averíe, pierda pigmento, se fracture y se
rompa según la cantidad de calor

No son afectados por el fenómeno de corrosión

No reaccionan con ácidos
PROPIEDADES MECANICAS
   DE LOS MATERIALES
 Sonaquellas propiedades que tiene un
 material para someterlas a cambios
 desde su estructura interna como
 externa.

 Propiedades   Mecanicas:
PROPIEDADES MECANICAS
 Elasticidad:Capacidad que tienen
 algunos materiales para recuperar su
 forma, una vez que ha desaparecido la
 fuerza que los deformaba.

 Plasticidad:
             Habilidad de un material para
 conservar su nueva forma una vez
 deformado. Es opuesto a la elasticidad.
PROPIEDADES MECANICAS
 Ductilidad.
            Es la capacidad que tiene un
 material para estirarse en hilos (por
 ejemplo, cobre, oro, aluminio, etcétera).



 Maleabilidad.
              Aptitud de un material para
 extenderse en láminas sin romperse (por
 ejemplo, aluminio, oro, etc.).
PROPIEDADES MECANICAS
 Dureza.Oposición que ofrece un cuerpo
 a dejarse rayar o penetrar por otro o, lo
 que es igual, la resistencia al desgaste.
 Determinado bajo el ensayo de dureza



 Fragilidad.
            Es opuesta a la resiliencia. El
 material se rompe en añicos cuando una
 fuerza impacta sobre él.
PROPIEDADES MECANICAS
 Tenacidad. Resistencia que opone un
 cuerpo a su rotura cuando está sometido a
 esfuerzos lentos de deformación.
 Requiere ensayo de Tracción.


 Fatiga.Deformación (que puede llegar a la
 rotura) de un material sometido a cargas
 variables cuando actúan a un cierto
 tiempo o un número de veces. Las cargas
 deben de ser inferiores a la de rotura.
 Determinado bajo ensayo de fatiga.
PROPIEDADES MECANICAS
 Maquinabilidad.Facilidad que tiene un
 cuerpo a dejarse cortar por arranque de
 viruta.



 Acritud.Aumento de la dureza, fragilidad y
 resistencia en ciertos metales como
 consecuencia de la deformación en frío.
PROPIEDADES MECANICAS

 Colabilidad.
             Aptitud que tiene un material
 fundido para llenar un molde.

 Higroscopicidad:Se refiere a la propiedad de
 absorber o exalar el agua

 Resiliencia.
            Resistencia que opone un cuerpo
 a los choques o esfuerzos bruscos.
 Requiere ensayo de resiliencia
Los esfuerzos fisicos a los que sometemos
los materiales nos pueden ayudar a definir
sus propiedades mecanicas.
ESFUERZOS FÍSICOS A LOS QUE
PUEDEN SOMETERSE LOS MATERIALES
   Cuando   una fuerza actúa sobre un
   objeto, tiende a deformarlo. La
   deformación dependerá de la
   dirección,sentido y punto de aplicación
   donde esté colocada esa fuerza.
 Losdistintos tipos de esfuerzos a que
 pueden estar sometidos los cuerpos,
 independientemente de su material y
 forma, son: tracción, compresión, flexión,
 torsión, cortadura y pandeo.
 Tracción.La fuerza tiende a alargar el objeto y
 actúa de manera perpendicular a la superficie
 que lo sujeta.



 Compresión: La fuerza tiende a acortar el
 objeto. Actúa perpendicularmente a la
 superficie que la sujeta.
 Flexión: La fuerza es paralela a la superficie de
  fijación. Tiende a curvar el objeto.



 Torsión:La fuerza tiende a retorcer el objeto. Las
  fuerzas (que forman un par o momento) son
  paralelas a la superficie de fijación.
 Cortadura:
           La fuerza es paralela a la superficie
 que se rompe y pasa por ella.



 Pandeo: Es similar a la compresión, pero se da en
 objetos con poca sección y gran longitud. La
 pieza «se pandea»
ENSAYOS DE MATERIALES

Con   objeto de averiguar si un material es más
adecuado para soportar alguno o varios de los
esfuerzos estudiados anteriormente, se le somete a
una serie de pruebas en las que se determinan
cada una de las propiedades mecánicas, así como
la resistencia a un determinado esfuerzo.
Algunos,de los muchos
 ensayos empleados, son:
   de dureza
   de tracción
   de fatiga
   de resiliencia.
ENSAYO DE TRACCIÓN
   Consiste en estirar
    lentamente una probeta,
    de longitud y sección
    normalizadas, del material
    a analizar, hasta que se
    rompe. A continuación se
    analizan los alargamientos
    producidos a medida que
    aumenta la fuerza.
ENSAYO DE FATIGA
              Consiste en hacer girar
               rápidamente una
               probeta normalizada
               del material a analizar,
               al mismo tiempo que se
               deforma (flexión)
               debido a la fuerza F. Al
               número de revoluciones
               que ha girado antes de
               romperse se le llama
               límite de fatiga.
ENSAYO DE DUREZA
   Consiste básicamente
    en ejercer una
    determinada fuerza
    con un diamante o
    bola de acero sobre la
    pieza a analizar y ver
    las medidas de la
    huella dejada. Luego
    se aplica una fórmula
    y se calcula el grado
    de dureza. Las escalas
    más importantes son:
    Brinell y Rockwell.
ENSAYO DE RESILIENCIA
              Consiste en determinar la
               energía necesaria para
               romper una probeta
               normalizada del material a
               analizar, mediante un
               impacto. Se usa un péndulo
               (Péndulo de Charpy) que
               lleva una velocidad de entre
               5 y 7 m/s. Para calcular esta
               energía se anota la altura a
               la que se suelta. Ésta será
               una energía potencial.
               Después de haber roto la
               probeta, la energía sobrante
               hará ascender el péndulo un
               ángulo β.
GENERALIDADES…..
MATERIALES METALICOS
 Caracterizados  por ser buenos
 conductores del calor y la electricidad,
 poseen alta densidad y son sólidos en
 temperatura ambiente (excepto
 el mercurio); sus sales forman
 iones electropositivos (cationes) en
 disolución.
PROPIEDADES MECANICAS DEL
              ACERO
   Su densidad media es de 7850 kg/m³.
   En función de la temperatura el acero se puede
    contraer, dilatar o fundir.
   El punto de fusión del acero depende del tipo de
    aleación y los porcentajes de elementos aleantes.
   Presenta frecuentemente temperaturas de fusión de
    alrededor de 1.375 °C, y en general la temperatura
    necesaria para la fusión aumenta a medida que se
    aumenta el porcentaje de carbono y de otros aleantes.
   Con hierro alrededor de 1510 °C en estado puro (sin
    alear)
   Por otra parte el acero rápido funde a 1.650 °C.
    (aleaciones eutécticas ).
 Su punto de ebullición es de alrededor de 3.000 °C.
 Es un material muy tenaz, especialmente en alguna
  de las aleaciones usadas para fabricar
  herramientas.
 Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos
  delgados llamados alambres.
 Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas
  llamadas hojalata. La hojalata es una lámina de
  acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor,
  recubierta, generalmente de forma electrolítica,
  por estaño.
 Permite una buena mecanización en máquinas
  herramientas antes de recibir un tratamiento
  térmico.
 Algunas composiciones y formas del acero
  mantienen mayor memoria, y se deforman al
  sobrepasar su límite elástico.
 La dureza de  los aceros varía entre la del hierro y la
 que se puede lograr mediante su aleación u otros
 procedimientos térmicos o químicos entre los
 cuales quizá el más conocido sea el templado del
 acero.
 Los ensayos tecnológicos para medir la dureza
 son Brinell, Vickers y Rockwell, entre otros.

 Se   puede soldar con facilidad.
 La corrosión esla mayor desventaja de los aceros
   uu
 ya que el hierro se oxida con suma facilidad
 incrementando su volumen y provocando grietas
 superficiales que posibilitan el progreso de la
 oxidación hasta que se consume la pieza por
 completo.

 Existen   diversos tratamientos superficiales.

 Poseeuna alta conductividad eléctrica. es
 aproximadamente de 3 · 106 S/m (siemens por
 metro)
Aluminio
 Mecánicamente    es un material blando y
  maleable.
 En estado puro tiene un límite de resistencia en
  tracción de 160-200 N/mm2 [160-200 MPa].
 Adecuado para la fabricación de cables
  eléctricos y láminas delgadas, pero no como
  elemento estructural. Para mejorar estas
  propiedades se alea con otros metales, lo que
  permite realizar sobre él operaciones de
  fundición y forja
MATERIALES POLIMEROS

 Los polímeros son macromoléculas (generalmente 
 orgánicas) formadas por la unión de moléculas
 más pequeñas llamadas monómeros.

 Unpolímero no es más que una sustancia formada
 por una cantidad finita de macromoléculas que le
 confieren un alto peso molecular que es una
 característica representativa de esta familia de
 compuestos orgánicos.
  El almidón,la celulosa, la seda y
 el ADN son ejemplos de polímeros
 naturales, entre los más comunes de
 estos y entre los polímeros sintéticos
 encontramos el nailon, el polietileno y la
 baquelita.

 Ejemplo de propiedades mecanicas en
 diversos Polimeros:
POLICARBONATO
   Alargamiento a la Rotura 100-150 %
   Coeficient de Fricción 0,31
   Dureza - Rockwell M70
   Módulo de Tracción 2,3 - 2,4 GPa
   Resistencia a la Abrasión - ASTM D1044: 10-15 mg/1000
    ciclos
   Resistencia a la Compresión >80 MPa
   Resistencia a la Tracción 55-75 MPa
   Resistencia al Impacto Izod 600-850 J/m
   Tensión de Fluencia / Limite Elástico 65 MPa
POLIPROPILENO
                                     PP               PP
                                     homopolímero     copolímero


Módulo elástico en tracción (GPa)         1,1 a 1,6     0,7 a 1,4
Alargamiento de rotura en tracción
                                          100 a 600    450 a 900
              (%)
Carga de rotura en tracción (MPa)          31 a 42      28 a 38

     Módulo de flexión (GPa)          1,19 a 1,75      0,42 a 1,40
         Resistencia al
                                           4 a 20        9 a 40
     impacto Charpy (kJ/m²)
         Dureza Shore D                    72 a 74      67 a 73
POLIESTIRENO
          Propiedad                PS cristal   PS choque
 Módulo
                               3,0 a 3,4        2,0 a 2,5
 elástico en tracción(GPa)
 Alargamiento de rotura en
                               1a4              20 a 65
 tracción (%)
 Carga de rotura en tracción
                               40 a 60          20 a 35
 (MPa)

 Módulo de flexión (GPa)       3,0 a 3,4        1,6 a 2,9

 Resistencia al
                               2                3 a 12
 impacto Charpy (kJ/m2)

 Dureza Shore D                85 a 90          60 a 75
ESTIRENO ACRILONITRILO
El Estireno Acrilonitrilo es un polímero que se
caracteriza por:
Mejor resistencia al impacto que el
poliestireno sin modificar.
Muy buena procesabilidad, es decir, se puede
procesar por los métodos de conformado
empleados para los termoplásticos, como
inyección y extrusión.
Copia detalles de molde con gran fidelidad.
Es tenaz
ACRILONITRILO BUTADIENO
               ESTIRENO
 Los  bloques de acrilonitrilo proporcionan rigidez,
  resistencia a ataques químicos y estabilidad a
  alta temperatura así como dureza, propiedades
  muy apreciadas en ciertas aplicaciones como
  son equipos pesados o aparatos electrónicos.
 Los bloques de butadieno, que es un elastómero,
  proporcionan tenacidad a cualquier temperatura.
  Esto es especialmente interesante para ambientes
  fríos, en los cuales otros plásticos se vuelven
  quebradizos.
 El bloque de estireno aporta resistencia mecánica
  y rigidez.
MATERIALES CERAMICOS
 Arcillas(alfarería: ladrillos, tejas)
 Porcelanas (aislantes eléctricos)
 Cordieritas (elementos
  calefactores)
 Refractarios
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS
    MATERIALES CERÁMICOS
 Losmateriales cerámicos son generalmente frágiles
 o vidriosos. Casi siempre se fracturan ante esfuerzos
 de tensión y presentan poca elasticidad, dado que
 tienden a ser materiales porosos. Los poros y otras
 imperfecciones microscópicas actúan como
 entallas o concentradores de esfuerzo, reduciendo
 la resistencia a los esfuerzos mencionados.
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS
    MATERIALES CERÁMICOS
 Tienen elevada resistencia a la compresión si la
 comparamos con los metales incluso a
 temperaturas altas (hasta 1.500 °C). Bajo cargas de
 compresión las grietas incipientes tienden a
 cerrarse, mientras que bajo cargas de tracción  las
 grietas tienden a separarse, dando lugar a la
 fractura.
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS
   MATERIALES CERÁMICOS
  Losvalores de tenacidad de fractura en
  los materiales cerámicos son muy bajos
  (apenas sobrepasan el valor de 1
  Mpa(m1/2)), valores que pueden ser
  aumentados considerablemente
  mediante métodos como el reforzamiento
  mediante fibras o la transformación de
  fase en circonia.
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS
   MATERIALES CERÁMICOS
  Su
    gran dureza los hace un material
  ampliamente utilizado como abrasivo y
  como puntas cortantes de herramientas.

  Granaislante termico, ademas permite el
  soporte de grandes cantidades de calor.
VIDRIO
 Losvidrios presentan maleabilidad cuando
 se encuentran en su etapa de fundición pues
 pueden ser moldeados y es la etapa de
 maleabilidad del vidrio, pues es donde se les
 da las formas deseadas ya sea por moldes o
 por cualquier otro método.
LA ARCILLA
Capacidad de absorción
Algunas arcillas encuentran su principal campo
de aplicación en el sector de los absorbentes ya
que pueden absorber agua u otras moléculas en
el espacio interlaminar (esmectitas) o en los
canales estructurales (sepiolita y paligorskita).
La capacidad de absorción está directamente
relacionada con las características texturales
(superficie específica y porosidad).
PROPIEDADES MECANICAS DE
            LA ARCILLA
 Las arcillas son plásticas. Esto se debe a que el
  agua forma una envuelta sobre las partículas
  laminares produciendo un efecto lubricante que
  facilita el deslizamiento de unas partículas sobre
  otras cuando se ejerce un esfuerzo sobre ellas.
 La elevada plasticidad de las arcillas es
  consecuencia, de su morfología laminar.
 La plasticidad puede ser cuantificada mediante la
  determinación de los índices de Atterberg (Límite
  Líquido, Límite Plástico y Límite de Retracción).
PROPIEDADES MECANICAS DE
        LA ARCILLA
 TIXOTROPÍA
 La tixotropía se define como el fenómeno
 consistente en la pérdida de resistencia de
 un coloide, al amasarlo, y su posterior
 recuperación con el tiempo. Las arcillas
 tixotrópicas cuando son amasadas se
 convierten en un verdadero líquido. Si, a
 continuación, se las deja en reposo
 recuperan la cohesión, así como el
 comportamiento sólido.
 Enconclusión los materiales ceramicos son
 especialmente atractivos por:
 • Estabilidad térmica
 • Dureza
 • Rigidez
 • Baja densidad
 • Resistencia al desgaste
 • Resistencia a la oxidación y corrosión
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  • 1. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES  Norma E. Rodriguez Ordaz  Reyna Vazquez Eduardo  Ramos Nieto Javier  Colin Gonzalez Freddy  Lagunes Elvira Gonzalo  Gonzalez Boue Guillermo
  • 2. TEMAS  MATERIALES: METALICOS  MATERIALES: POLIMEROS  MATERIALES: PLASTICOS  PROPIEDADES MAGNETICAS  PROPIEDADES ELECTRICAS  PROPIEDADES TERMICAS  PROPIEDADES QUIMICAS  PROPIEDADES MECANICAS
  • 4. MATERIALES POLIMEROS  La materia esta formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadas polímeros.  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 también polímeros naturales importantes.
  • 5. MATERIALES: PLASTICO  En su significación mas general, se aplica a las sustancias de distintas estructuras y naturalezas que carecen de un punto fijo de ebullición y poseen durante un intervalo de temperaturas propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. Sin embargo, en sentido restringido, denota ciertos tipos de materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o multiplicación artificial de los átomos de carbono en las largas cadenas moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias naturales.
  • 6. PROPIEDADES MECANICAS  Describen la forma en que un material soporta fuerzas aplicadas, incluyendo fuerzas de tensión, compresión, impacto, cíclicas o de fatiga, o fuerzas a  altas temperaturas. A continuación, se definen las que mencionaremos más adelante:  - Tenacidad  - Elasticidad  - Dureza  - Fragilidad  - Plasticidad  - Ductibilidad  - Maleabilidad
  • 7. PROPIEDADES ELECTRICAS  Describen el comportamiento eléctrico del metal, el cual en muchas ocasiones es más crítico que su comportamiento mecánico. Existe también el comportamiento dieléctrico, propio de los materiales que impiden el flujo de corriente eléctrica, que va más allá de simplemente proporcionar aislamiento.
  • 8. PROPIEDADES QUIMICAS  Uno de los factores que limitan de forma notable la vida de un material es la alteración química que puede experimentar en procesos de oxidación o corrosión.
  • 9. PROPIEDADES MAGNETICAS  Teniendo en cuenta su comportamiento frente a un campo magnético exterior, los materiales se pueden clasificar en tres grupos diferentes.  Materiales diamagnéticos: se oponen al campo magnético aplicado, de tal forma que en su interior el campo magnético es más débil.  Materiales paramagnéticos: el campo magnético en su interior es algo mayor que el aplicado.  En el interior de los materiales ferromagnéticos el campo magnético es mucho mayor que el exterior. Estos materiales se utilizan como núcleos magnéticos en transformadores y bobinas en circuitos eléctricos y electrónicos; los más importantes son el hierro, el cobalto, el níquel y sus aleaciones.
  • 10.
  • 11. PROPIEDADES MAGNETICAS DE L0S MATERIALES.  Podemos considerar elementos magnéticos a aquellos elementos de la tabla periódica que tienen electrones desapareados, pero en realidad esto no sucede, ya que sólo existen 3 elementos que se magnetizan al aplicarles un campo magnético, son:  el Hierro (Fe), Cobalto (Co) Níquel (Ni).
  • 12. Aunque los materiales presentan un comportamiento magnético variado, uno de los más importantes es el ferromagnetismo que como su nombre lo indica, esta relacionado con las aleaciones metálicas que contienen hierro.  El ferromagnetismo es una sutil variación del comportamiento ferromagnético presente en algunos materiales compuestos cerámicos. Los materiales magnéticos metálicos son normalmente clasificados como blandos o duros dependiendo de su comportamiento magnético. Los materiales magnéticos cerámicos son ampliamente utilizados y se hallan mejor representados por muchos compuestos de ferrita basados en la estructura cristalina de la espinela inversa.
  • 13.  Magnetismo: El magnetismo no es más que el fenómeno físico asociado con la atracción de determinados materiales; es decir por medio del cual los materiales ejercen fuerza de atracción o de repulsión sobre otros materiales. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cobradas como los electrones, mientras indican la relación íntima entre electricidad y magnetismo. El marco unificado para estas dos fuerzas se llama la teoría electromagnética.
  • 14. Cada electrón es, por su naturaleza, un pequeño imán Ordinariamente, innumerables electrones de un material están orientados aleatoriamente en diferentes direcciones, pero en un imán casi todos los electrones tienden a orientarse en la misma dirección, creando una fuerza magnética grande o pequeña dependiendo del número de electrones que estén orientados.  Además del campo magnético intrínseco del electrón, algunas veces hay que contar también con el campo magnético debido al movimiento orbital del electrón alrededor del núcleo. Este efecto es análogo al campo generado por una corriente eléctrica que circula por una bobina . De nuevo, en general el movimiento de los electrones no da lugar a un campo magnético en el material, pero en ciertas condiciones los movimientos pueden alinearse y producir un campo magnético total medible.
  • 15. El comportamiento magnético de un material depende de la estructura del material y, particularmente, de la configuración electrónica.  Como la magnetización de un material magnético es proporcional al campo aplicado, se define un factor de proporcionalidad llamado susceptibilidad magnética donde: Xm es la susceptibilidad magnética. M es la magnetización del sólido H es la intensidad o dirección del campo magnético
  • 16. Materiales Magnéticos: estos materiales son aquellos que poseen una forma especializada de energía que esta relacionada con la radiación electromagnética, y sus propiedades y estructura se distinguen de los demás por las características magnéticas que poseen.  El que un material contenga hierro, o cualquier otro material magnético, no significa que sea un imán. Para que un material magnético se pueda convertir en un imán ha de tener condiciones especiales . Esto se debe a que un imán es un objeto de donde emana la fuerza del magnetismo .
  • 17. Propiedades Magnéticas Macroscópicas: son producto de los momentos magnéticos asociados con los electrones individuales. Cuando el electrón gira alrededor del núcleo, se convierte en una carga eléctrica en movimiento, por lo que se genera un momento magnético. Cada electrón gira alrededor de si mismo creando un momento magnético.  El momento magnético neto de un átomo es la suma de los momentos magnéticos generados por los electrones. Si incluyen los momentos orbítales, de rotación, y el hecho de que los momentos pueden cancelarse.
  • 18.  Deacuerdo a sus propiedades magnéticas y cuando los materiales se someten a un campo magnético, estos se pueden clasificar en:
  • 19. DIAMAGNÉTICOS Los materiales diamagnéticos son débilmente repelidos por las zonas de campo magnético elevado. Cuando se someten a un campo, los dipolos se orientan produciendo campos magnéticos negativos, contrarios al campo aplicado. Los valores de susceptibilidad de estos materiales es pequeña y negativa y su permeabilidad próxima a la unidad. También estos materiales son una forma muy débil de magnetismo, la cual es no permanente y persiste no solamente cuando se aplica un campo externo.
  • 20. PARAMAGNÉTICOS Los materiales paramagnéticos son débilmente atraído por las zonas de campo magnético intenso. Se observa frecuentemente en gases. Los momentos dipolares se orientan en dirección al campo, y tiene permeabilidades próximas a la unidad y su susceptibilidad es pequeña pero positiva. Este efecto desaparece al dejar de aplicar el campo magnético. Es decir que el paramagnetismo se produce cuando las moléculas de una sustancia tienen un momento magnético permanente. El campo magnético externo produce un momento que tiende a alinear los dipolos magnéticos en la dirección del campo. La agitación térmica aumenta con la temperatura y tiende a compensar el alineamiento del campo magnético. En las sustancias paramagnéticas la susceptibilidad magnética es muy pequeña comparada con la unidad.
  • 21. FERROMAGNÉTICOS Se caracterizan por ser siempre metálicos, y su intenso magnetismo no es debido a los dipolos. Este magnetismo puede ser conservado o eliminado según se desee, los 3 materiales ferromagnéticos son el hierro, el cobalto y el níquel. La causa de este magnetismo son los electrones desapareados de la capa , que presentan estos elementos. Como se ha indicado, los materiales ferromagnéticos afectan drásticamente las características de los sistemas en los que se los usa curva de histéresis . .
  • 22. FERRIMAGNÉTICOS Es la base de la mayoría de los imanes metálicos de utilidad, los materiales magnéticos cerámicos se basan en un fenómeno ligeramente diferente. En cuanto a la histéresis, el comportamiento es básicamente el mismo. Sin embargo, la estructura cristalina de la mayoría de los materiales magnéticos cerámicos comunes implica un emparejamiento antiparalelo de los spines de los electrones, reduciendo por tanto el movimiento magnético neto que es posible alcanzar en los metales. Este fenómeno se distingue del ferromagnetismo mediante un nombre ligeramente diferente denominándose ferrimagnetismo.
  • 23. TIPOS DE MATERIALES MAGNÉTICOS. Materiales magnéticos metálicos: Los materiales magnéticos metálicos comerciales más importantes son ferromagnéticos. En general, esos materiales se clasifican como blandos o duros. Los factores estructurales constitutivos que llevan a la dureza magnética son generalmente los mismos que los que provocan la dureza mecánica.
  • 24. Materiales magnéticos blandos: se denomina materiales magnéticos blandos a los materiales ferromagnéticos con paredes de dominios magnéticos que se mueven fácilmente cuando se aplica un campo; es decir, que se pueden desmagnetizar.  Materiales magnéticos duros: son aquellos con menor movilidad de las paredes de los dominios, lo que los hace ideales como imanes permanentes y usados raramente en aplicaciones de potencia de corriente alterna.
  • 25. MATERIALES MAGNÉTICOS CERÁMICOS: Los materiales magnéticos cerámicos se dividen en dos categorías:  Materiales magnéticos de baja conductividad: los materiales magnéticos cerámicos tradicionales, de importancia comercial, son ferrimagnéticos, tienen la baja conductividad características de los cerámicos. Los principales ejemplos son las ferritas, basadas en la estructura cristalina de la espinela inversa.  Materiales magnéticos superconductores: los magnéticos superconductores más potentes pertenecen a una familia de óxidos cerámicos, tradicionalmente incluidos en la categoría de aislante, presentaban superconductividad con valores de temperatura crítica sensiblemente mayores de los que era posible conseguir con los mejores superconductores metálicos.
  • 26. Aplicaciones del Magnetismo Numerosas aplicaciones de magnetismo y de materiales magnéticos se ha levantado en los últimos 100 años. Por ejemplo, el electroimán es la base del motor eléctrico y el transformador. La levitación magnética, que usa los imanes fuertes para permitir al tren flotar sobre la via para que no haya fricción entre el vehículo y las vias y no reducir la velocidad el tren.
  • 27. CONCLUSIÓN  El ferrimagnetismo es un fenómeno muy relacionado con el ferromagnetismo. Se presenta en compuestos cerámicos magnéticos. En estos sistemas, los iones de metal de transición generan momentos magnéticos, como lo hacen los átomos del metal de transición en el ferromagnetismo. La diferencia está en que los momentos magnéticos de ciertos cationes se cancelan por el emparejamiento de spines antiparalelos. La inducción de saturación neta disminuye por tanto si es comparada con la de los metales ferromagnéticos. Los cerámicos magnéticos, como los metales ferromagnéticos, pueden ser magnéticamente duros o blandos.  Actualmente existe un sustancial interés en los materiales magnéticos cerámicos superconductores ya que proporcionan mayores temperaturas de operación y por lo tanto, mayor potencial de aplicación, especialmente en el área de los dispositivos de película delgada para computadoras compactas y detectores ultrasensibles de campo magnético, además del desarrollo de cable para solenoides.
  • 28.
  • 29. PROPIEDADES ELECTRICAS DE LOS MATERIALES. El objetivo de este tema se enfocara en la definición y descripcion de las propiedades eléctricas de un material en dependencia de si éste es cerámico, metálico o polímero. De la misma manera, se enfocara en la evaluacion de cada propiedad para reconocer las aplicaciones en la ingeniería. Principalmente entonces en cuatro propiedades eléctricas más importantes: conductividad y di-electricidad; superconductividad; y, polarización y piezoelectricidad.
  • 30. Es importante establecer entonces a partir de los tres tipos más referenciales de materiales clasificados de acuerdo a su comportamiento eléctricos: conductores, semiconductores y dieléctricos; los cuales podemos analizar de acuerdo a las propiedades antes mencionadas y vincularlos con la clasificación de acuerdo a su estructura cristalina: metálicos, cerámicos y polímeros. Entonces a continuación se explica brevemente tal clasificación de los materiales:
  • 31.  CONDUCTORES: Son aquellos con gran número de electrones en la Banda de Conducción, es decir, con gran facilidad para conducir la electricidad (gran conductividad). Todos los metales son conductores, unos mejores que otros.
  • 32.
  • 33.  SEMICONDUCTORES: Son materiales poco conductores, pero sus electrones pueden saltar fácilmente de la Banda de Valencia a la de Conducción, si se les comunica energía exterior. Algunos ejemplos son: el Silicio, el Germanio, el Arseniuro de Galio; principalmente cerámicos.
  • 34.  AISLANTES O DIELECTRICOS: Son aquellos cuyos electrones están fuertemente ligados al núcleo y por tanto, son incapaces de desplazarse por el interior y, consecuentemente, conducir. Buenos aislantes son por ejemplo: la mica, la porcelana, el poliéster; en lo que integran una gran cantidad de materiales cerámicos y materiales polímeros.
  • 35.
  • 36. COMPORTAMIENTO ELECTRICO Y CONDUCTIVIDAD Las propiedades eléctricas de un material describen su comportamiento eléctrico -que en muchas ocasiones es más crítico que su comportamiento mecánico- y describen también su comportamiento dieléctrico, que es propio de los materiales que impiden el flujo de corriente eléctrica y no solo aquellos que proporcionan aislamiento. Los electrones son aquellos que portan la carga eléctrica (por deficiencia o exceso de los mismos) e intervienen en todo tipo de material sea este conductor, semiconductor o aislante.
  • 37.   Enlos compuestos iónicos, sin embargo, son los iones quienes transportan la mayor parte de la carga. Adicional a esto la facilidad de los portadores (electrones o iones) depende de los enlaces atómicos, las dislocaciones a nivel cristalino, es decir, de su micro-estructura, y de las velocidades de difusión (compuestos iónicos). Para esto es necesario antes especificar que el comportamiento eléctrico de cualquier material, el cual se deriva a partir de propiedades como la conductividad eléctrica. Por eso la conductividad eléctrica abarca un gran rango dependiente del tipo de material.
  • 38.  Se denomina Conductancia eléctrica de un conductor a la inversa de la oposición que dicho conductor presenta al movimiento de los electrones en su seno, esto es, a la inversa de su resistencia electrica.   Nota: a partir del magnesio ya son más aislantes que conductores
  • 39.
  • 40. COMPORTAMIENTO ELECTRONICO DEBIDO A NIVELES DE ENERGÍA Los electrones en los metales se hallan en una disposición cuántica en la que los niveles de baja energía disponibles para los electrones se hallan casi completamente ocupados, a este concepto se lo conoce como “teoria de banda". En esta teoría se dice que los grupos de electrones residen en bandas, que constituyen conjuntos de orbitales. Cada banda tiene un margen de valores de energía, los cuales poseen electrones pero en defecto (pocos). En el caso de los metales, es el paso de electrones (electrones libres) a estas bandas con defecto de electrones lo que data sus elevadas conductividades tanto térmicas como eléctricas
  • 41. Adicionalmente, dicha banda se conforma de bandas menores: banda de valencia y banda de conducción. La banda de valencia es un nivel de energía en el que se realizan las combinaciones químicas. Los electrones situados en ella, pueden transferirse de un átomo a otro, formando iones que se atraerán debido a su diferente carga, o serán compartidos por varios átomos, formando moléculas. La banda de conducción es un nivel de energía en el cual los electrones están aún más desligados del núcleo, de tal forma que, en cierto modo, todos los electrones (pertenecientes a esa banda) están compartidos por todos los átomos del sólido, y pueden desplazarse por este formando una nube electrónica. Cuando un electrón situado en la banda de valencia se le comunica exteriormente energía, bien sea eléctricamente, por temperatura, luz, etc. puede (al ganar energía) saltar a la banda de conducción, quedando en situación de poder desplazarse por el sólido.
  • 42.  Entreambas bandas existe una región de valores de energía que no pueden ser adquiridos por los electrones. Esta región de valores prohibidos se denomina energy gap es decir brecha de energía.
  • 43. CONDUCCIÓN EN POLÍMEROS Los polímeros tienen una estructura de banda con una gran brecha de energía, lo cual indica que su conductividad eléctrica es bien baja. Esto se debe a que los electrones de valencia en estos tipos de materiales toman parte en enlaces covalentes. Los polímeros por ello se utilizan en aplicaciones en los cuales se requieren aislamiento eléctrico para evitar cortocircuitos y descargas.
  • 44.  Lospolímeros en pocas palabras consisten en un buen material dieléctrico. No obstante debido a la baja conductividad, en muchos casos suelen acumular electricidad estática y crean campos electroestáticos que producen daños a los materiales que aíslan debido a las pequeñas descargas contrarias que llegan a causar.
  • 45. CONDUCTIVIDAD EN LOS CERÁMICOS: PROPIEDADES DIELÉCTRICAS La mayoría de los materiales cerámicos no son conductores de cargas móviles, por lo que no son conductores de electricidad. Cuando son combinados con fuerza, permite usarlos en la generación de energía y transmisión. No así una subcategoría del comportamiento eléctrico aislante de los cerámicos la propiedad dieléctrica. Un buen material dieléctrico es aquel que es capaz de mantener el campo magnético a través de él y sin inducir pérdida de energía.
  • 46. Los materiales cerámicos es usada para la pérdida progresiva de di electricidad de alta frecuencia, usada en aplicaciones como microondas y radio transmisores. A partir de esto, los materiales dieléctricos o aislantes se emplean en los condensadores para separar físicamente sus placas y para incrementar su capacidad al disminuir el campo eléctrico y por tanto, la diferencia de potencial entre las mismas.
  • 47.  TEORIA DE SUPERCONDUCTIVIDAD: MATERIALES METÁLICOS Y CERÁMICOS  Alreducir paulatinamente la temperatura de un material cerca del cero absoluto, las vibraciones entre los átomos disminuyen gradualmente hasta ser un valor nulo. A partir de esta afirmación, se puede concretar la teoría de los materiales superconductores. Esta establece que cuando ciertos cristales son llevados a temperaturas que tienden al cero absoluto, la resistividad eléctrica de aquel material se vuelve nula, de esta manera la corriente puede fluir libremente por el material (sin colisiones y en zigzag). Aun cuando no es factible reducir la temperatura hasta el cero absoluto, ciertos materiales (por lo general semiconductores e incluso materiales impuros) presentan tal comportamiento a valores por encima de dicho valor.
  • 48. MATERIALES METÁLICOS SUPERCONDUCTORES En algunos metales aparece un efecto de superconductividad cuando son enfriados a muy baja temperatura. Su resistencia desaparece por debajo de una temperatura crítica que es específica para cada material. Ciertos metales; especialmente aquellos que tienen bajas temperaturas de fusión y son mecánicamente suaves y de fácil obtención en un alto grado de pureza y libres de esfuerzos mecánicos internos o residuales, y así exhiben semejanzas en su comportamiento en el estado superconductor.
  • 49.  Estosmateriales superconductores reciben el nombre de superconductores Tipo I. En cambio, el comportamiento de muchas aleaciones y de algunos de los metales impuros es complejo e individual, particularmente con respecto a la forma cómo resultan afectados en el estado superconductor en presencia de un campo eléctrico o magnético.
  • 50.  MATERIALES CERÁMICOS SUPERCONDUCTORES  Existen superconductores cerámicos los cuales son materiales comúnmente denominados como perovskitas. Las perovskitas son óxidos metálicos que exhiben una razón estequiométrica de 3 átomos de oxigeno por cada 2 átomos de metal; son también típicamente mezclas de muchos diferentes metales.
  • 51. POLARIZACIÓN Y PIEZOELECTRICIDAD:  METALES SEMICONDUCTORES Y CERÁMICOS Es importante explicar que cuando uno aplica un campo magnético a un metal semiconductor o un cerámico, se genera la formación y el movimiento de dipolos contenidos en un material. Estos dipolos son átomos o grupos de átomos que tienen carga desequilibrada, no así en el caso a de la aplicación de un campo eléctrico dichos dipolos se alinean causando una polarización. La polarización ocurre cuando un lado de este átomo o molécula se hace ligeramente más positivo o negativo que el lado opuesto, es decir, se crean dipolos debidos al campo eléctrico. Existen cuatro mecanismos de polarización:
  • 52. Polarización electrónica: Consiste en la concentración de los electrones en el lado del núcleo más cercano al extremo positivo del campo. Esto produce una distorsión del arreglo electrónico, y así el átomo actúa como un dipolo temporal inducido. Este efecto, que ocurre en todos los materiales es pequeño y temporal.
  • 53.  Polarizacióniónica: Los enlaces iónicos tienden a deformarse elásticamente cuando se colocan en un campo eléctrico debido a las fuerzas que actúan sobre los átomos a más de las de enlaces. En consecuencia la carga se redistribuye dentro del material microscópicamente. Los cationes y aniones se acercan o se alejan dependiendo de la dirección de campo causando polarización y llegando a modificar las dimensiones generales del material.
  • 54.  Polarización molecular: Algunos materiales contienen dipolos naturales, de modo que cuando se les aplica un campo giran, hasta alinearse con él. No obstante, existen algunos materiales como es el caso del titanato de bario, los dipolos se mantienen alineados a pesar de haberse eliminado la influencia del campo externo.
  • 55. PIEZOELECTRICIDAD PROPIEDAD ELÉCTRICA DE LOS CERÁMICOS Los materiales piezoeléctricos transforman la energía mecánica (o energía sonora) en energía eléctrica (efecto piezoeléctrico directo), y así lo que ocurre es que al someter el material a la acción mecánica de la compresión o tracción, las cargas de la materia se separan y esto da lugar a una polarización de la carga; o puedo ocurrir lo opuesto (efecto piezoeléctrico inverso). Esta polarización es la causante de que salten las chispas.
  • 56.
  • 57.  POR"PROPIEDAD O CARACTERÍSTICA TÉRMICA" SE ENTIENDE COMO LA RESPUESTA DE UN MATERIAL AL SER CALENTADO.
  • 58.  Losmateriales cambian sus propiedades con la temperatura. En la mayoría de los casos las propiedades mecánicas y físicas dependen de la T° a la cual el material se usa o de la T° a la cual se somete el material durante su procedimiento.
  • 59.  -LA CAPACIDAD CALORÍFICA  -LA DILATACIÓN TÉRMICA  -LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA  -LA REFRACTARIEDAD (RESISTENCIA PIROSCÓPICA)  SON PROPIEDADES MUY IMPORTANTES EN LA UTILIZACIÓN PRÁCTICA DE LOS MATERIALES Y, EN PARTICULAR, DE LOS MATERIALES REFRACTARIOS.
  • 60. CAPACIDAD CALORÍFICA  La capacidad calorífica de un cuerpo es el cociente entre la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el cambio de temperatura que experimenta. En una forma menos formal es la energía necesaria para aumentar 1 K la temperatura de una determinada cantidad de una sustancia 
  • 61.  Porejemplo, la capacidad calorífica del agua de una piscina olímpica será mayor que la de un vaso de agua. En general, la capacidad calorífica depende además de la temperatura y de la presión.
  • 62.  Paramedir la capacidad calorífica bajo unas determinadas condiciones es necesario comparar el calor absorbido por una sustancia (o un sistema) con el incremento de temperatura resultante. La capacidad calorífica viene dada por:  Donde:  C es la capacidad calorífica, que en general será función de las variables de estado.  Q es el calor absorbido por el sistema.  ΔT la variación de temperatura  Semide en unidades del julios/K (o también en cal/°C).
  • 63. Capacidad Calor específico Densidad Material calorífica kcal/kg °C kg/m³ kcal/m³ °C Agua 1 1000 1000 Acero 0,12 7850 950 Tierra seca 0,44 1500 660 Granito 0,19 2645 529 Madera de roble 0,57 750 430 Ladrillo 0,20 2000 400 Madera de pino 0,6 640 384 Piedra arenisca 0,17 2200 374 Piedra caliza 0,22 2847 484 Hormigón 0,16 2300 350 Mortero de yeso 0,2 1440 288 Tejido de lana 0,32 111 35 Poliestireno expandido 0,4 25 10 Poliuretano expandido 0,38 24 9 Fibra de vidrio 0,19 15 2,8 Aire 0,24 1,2 0,29
  • 64.  Enla tabla se puede ver que de los materiales comunes poseen una gran capacidad calorífica el agua, la tierra o suelo seco compactado (adobe, tapia), y piedras densas como el granito junto a los metales como el acero. Estos se encuentran entre los 500 y 1000 kcal/m³ °C.  Luego se encuentra otro grupo que va de 300 a 500 kcal/m³ °C entre los que se ubica la mayoría de los materiales usuales en la construcción actual, como el ladrillo, el hormigón, las maderas, los tableros de yeso roca y las piedras areniscas.
  • 65. CALOR ESPECIFICO El calor específico es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius).
  • 66.  Se representa con la letra c minuscula En donde:  Q  es la transferencia de energía en forma calorífica m es la masa del sistema (se usa una n cuando se trata del calor específico molar) y  T es el incremento de temperatura que experimenta el sistema.
  • 67. Los elementos de la tabla periódica ordenados por su punto de ebullición en grados centígrados. Punto de ebullición Elemento Símbolo Número atómico (ºC) -269 Helio He 2 -253 Hidrógeno H 1 -246 Neón Ne 10 -196 Nitrógeno N 7 -188 Fluor F 9 -186 Argón Ar 18 -183 Oxígeno O 8 -153 Kryptón Kr 36 -108 Xenón Xe 54 -62 Radón Rn 86 -35 Cloro Cl 17 59 Bromo Br 35 184 Iodo I 53 280 Fósforo P 15 337 Ástato At 85 357 Mercurio Hg 80 445 Azufre S 16 613 Arsénico As 33 677 Francio Fr 87 678 Cesio Cs 55
  • 68. 685 Selenio Se 34 688 Rubidio Rb 37 765 Cadmio Cd 48 774 Potasio K 19 883 Sodio Na 11 907 Zinc Zn 30 962 Polonio Po 84 990 Teluro Te 52 1090 Magnesio Mg 12 1140 Bario Ba 56 1347 Litio Li 3 1384 Estroncio Sr 38 1457 Talio Tl 81 1466 Iterbio Yb 70 1484 Calcio Ca 20 1560 Bismuto Bi 83 1597 Europio Eu 63 1727 Tulio Tm 69
  • 69. 1737 Radio Ra 88 1740 Plomo Pb 82 1750 Antimonio Sb 51 1900 Samario Sm 62 1962 Manganeso Mn 25 2000 Indio In 49 2212 Plata Ag 47 2270 Estaño Sn 50 2355 Sílice Si 14 2403 Galio Ga 31 2467 Aluminio Al 13 2510 Erbio Er 68 2550 Boro B 5 2562 Disprosio Dy 66 2567 Cobre Cu 29 2607 Americio Am 95 2672 Cromo Cr 24
  • 70. 2720 Holmio Ho 67 2732 Níquel Ni 28 2750 Hierro Fe 26 2807 Oro Au 79 2830 Germanio Ge 32 2832 Escandio Sc 21 2870 Cobalto Co 27 2927 Paladio Pd 46 2970 Berilio Be 4 3000 Promecio Pm 61 3041 Terbio Tb 65 3127 Praseodimio Pr 59 3127 Neodimio Nd 60 3200 Actinio Ac 89 3233 Gadolinio Gd 64 3235 Plutonio Pu 94 3257 Cerio Ce 58 3287 Titanio Ti 22 3315 Lutecio Lu 71 3337 Itrio Y 39 3380 Vanadio V 23 3469 Lantano La 57
  • 71. 3727 Rodio Rh 45 3818 Uranio U 92 3827 Platino Pt 78 3900 Rutenio Ru 44 3902 Neptunio Np 93 4377 Zirconio Zr 40 4527 Iridio Ir 77 4612 Molibdeno Mo 42 4790 Torio Th 90 4827 Carbono C 6 4877 Tecnecio Tc 43 4927 Niobio Nb 41 5027 Osmio Os 76 5400 Hafnio Hf 72 5425 Tantalio Ta 73 5627 Renio Re 75 5660 Wolframio W 74
  • 72. DILATACION TERMICA  Se denomina dilatación al aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.
  • 73.  Cuando aumentamos la temperatura de un cuerpo (sólido o líquido), aumentamos la agitación de las partículas que forman ese cuerpo. Esto causa un alejamiento entre las partículas, resultando en un aumento en las dimensiones del cuerpo (dilatación térmica).
  • 74.  Tipos de Dilatación  Dilatación Lineal  Dilatación Superficial  Dilatación Volumétrica
  • 75.  Dilatación Lineal Más allá que la dilatación de un sólido suceda en todas las dimensiones, puede predominar la dilatación de apenas una de sus dimensiones sobre las demás. O aún, podemos estar interesados en una única dimensión del sólido. En este caso, tenemos la dilatación lineal (DL)
  • 76.
  • 77.  DilataciónSuperficial La dilatación superficial corresponde a la variación del área de una placa, cuando sometida a una variación de temperatura. Las figuras a continuación, representan una placa rectangular a temperatura To a temperatura T >To.
  • 78.
  • 79.  Dilatación Volumétrica En este tipo de dilatación, vamos a considerar la variación del volumen, esto es, la dilatación en las tres dimensiones del sólido (longitud ancho y altura)
  • 80.
  • 81.  Dilatación de los Líquidos Los sólidos tienen forma propia y volumen definido, pero los líquidos tienen solamente volumen definido. Así, el estudio de la dilatación térmica de los líquidos es realizado solamente en relación a la dilatación volumétrica.
  • 82. Esta obedece a una ley idéntica a la dilatación volumétrica de un sólido o sea, la dilatación volumétrica de un líquido podrá ser calculada por las mismas fórmulas de la dilatación volumétrica de los sólidos.
  • 83. CONDUCTIVIDAD TERMICA  La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor.
  • 84.  Enotras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a substancias con las que está en contacto. La conductividad térmica se mide en W/ (K·m). Vatio/kelvin (metro)
  • 85.
  • 86.
  • 87. El calor se transmite de un lugar a otro de tres maneras diferentes:  Por conducción entre cuerpo sólidos en contacto  Por convección en fluidos (líquidos o gases)  Por radiación a través del medio en que la radiación pueda propagarse
  • 88. CONDUCCION  Esel transporte de calor a través de una sustancia y tiene lugar cuando se ponen en contacto dos objetos a diferentes temperaturas. El calor fluye desde el objeto que está a mayor temperatura hasta el que la tiene menor. La conducción continúa hasta que los dos objetos alcanzan a la misma temperatura (equilibrio térmico).
  • 89. CONVECCION  La convección tiene lugar cuando áreas de fluido caliente (de menor densidad) ascienden hacia las regiones de fluido frío. Cuando ocurre esto, el fluido frío (de mayor densidad) desciende y ocupa el lugar del fluido caliente que ascendió. Este ciclo da lugar a una continua circulación (corrientes convectivas) del calor hacia las regiones frías.
  • 90. RADIACION  Tanto la conducción como la convección requieren la presencia de materia para transferir calor.  La radiación es un método de transferencia de calor que no precisa de contacto entre la fuente de calor y el receptor.
  • 91.  Los sólidos son mejores conductores que los líquidos y éstos mejor que los gases.  Los metales son muy buenos conductores del calor, mientras que el aire es un mal conductor.
  • 92.  En los líquidos y en los gases la convección es la forma más eficiente de transferir calor.  En la radiación No se produce ningún intercambio de masa y no se necesita ningún medio material para que se transmita.
  • 93.  Los2 mejores conductores de calor no son metálicos. El Diamante es el mejor conductor de calor y el grafito le gana al diamante sólo si el calor puede ser forzado a ser conducido en una dirección paralela a las capas de cristales.
  • 94.  Los materiales no metálicos son aisladores ya que ellos no tienen gran número de electrones libres. (como los cerámicos)  Debido a su baja conductividad térmica, los polímeros se utilizan como aisladores.
  • 95. REFRACTARIEDAD  La refractariedad es la resistencia al paso del calor.  Los materiales refractarios o aislantes son aquellos que pueden ser expuestos a altas temperaturas sin perder sus funciones a altas temperaturas y sin perder sus funciones.
  • 96.  Elvacío es el mejor aislante térmico pues es que el calor se trasmite por inducción o contacto, y el contacto en el vacío no existe y la inducción es inhibida.
  • 98.
  • 99. Propiedades Químicas De los Metales Una propiedad química es cualquier propiedad de un material que se hace evidente durante una reacción química; es decir, cualquier cualidad que pueda cambiar la identidad química de una sustancia.
  • 100. OXIDACION Consiste en la cesión de electrones Cuando un metal se combina con el oxígeno, transformándose en óxidos El óxido que se transforma se deposita en la parte exterior del metal recubriéndolo por completo
  • 101. CORROSIÓN a Es el deterioro de un material consecuencia de un ataque de oxidacion por su entorno Cuando la oxidación de un metal se produce en un ambiente húmedo o en presencia de otras sustancias agresivas El metal comienza a disolverse o comienza a formarse fisuras en la pieza
  • 102. Propiedades Químicas De las Ceramicas Son sólidos inorgánicos no metálicos producidos mediante tratamiento térmico. Comparados con los metales y plásticos son duros, no combustibles y no oxidables Pueden utilizarse en ambientes con temperatura alta, corrosivo
  • 103. Clasificación Cerámicos Tradicionales Compuestos por Arcilla, Sílice y Feldespato Se fabrican Ladrillo, Tejas y Porcelanas Cerámicos Específicos Están constituidos de compuestos puros Como por ejemplo: Oxido de aluminio Oxido de silicio Nitruro de silicio Se aplica en piezas que requieran altas temperaturas
  • 104. PROPIEDADES Los materiales cerámicos presentan una gran estabilidad química Pueden llegar a ser mas duros que los metales por motivo de que sus enlaces son iónicos y covalentes Tienen gran resistencia al ambiente y a los agentes químicos
  • 105. POLIMEROS Los polímeros son macromoléculas generalmente orgánicas formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros. Un polímero no es más que una sustancia formada por una cantidad finita de macromoléculas 
  • 106.
  • 107. Propiedades Químicas Son permeables La exposición a la radiación solar , puede hacer que el material se averíe, pierda pigmento, se fracture y se rompa según la cantidad de calor No son afectados por el fenómeno de corrosión No reaccionan con ácidos
  • 108. PROPIEDADES MECANICAS DE LOS MATERIALES  Sonaquellas propiedades que tiene un material para someterlas a cambios desde su estructura interna como externa.  Propiedades Mecanicas:
  • 109. PROPIEDADES MECANICAS  Elasticidad:Capacidad que tienen algunos materiales para recuperar su forma, una vez que ha desaparecido la fuerza que los deformaba.  Plasticidad: Habilidad de un material para conservar su nueva forma una vez deformado. Es opuesto a la elasticidad.
  • 110. PROPIEDADES MECANICAS  Ductilidad. Es la capacidad que tiene un material para estirarse en hilos (por ejemplo, cobre, oro, aluminio, etcétera).  Maleabilidad. Aptitud de un material para extenderse en láminas sin romperse (por ejemplo, aluminio, oro, etc.).
  • 111. PROPIEDADES MECANICAS  Dureza.Oposición que ofrece un cuerpo a dejarse rayar o penetrar por otro o, lo que es igual, la resistencia al desgaste. Determinado bajo el ensayo de dureza  Fragilidad. Es opuesta a la resiliencia. El material se rompe en añicos cuando una fuerza impacta sobre él.
  • 112. PROPIEDADES MECANICAS  Tenacidad. Resistencia que opone un cuerpo a su rotura cuando está sometido a esfuerzos lentos de deformación. Requiere ensayo de Tracción.  Fatiga.Deformación (que puede llegar a la rotura) de un material sometido a cargas variables cuando actúan a un cierto tiempo o un número de veces. Las cargas deben de ser inferiores a la de rotura. Determinado bajo ensayo de fatiga.
  • 113. PROPIEDADES MECANICAS  Maquinabilidad.Facilidad que tiene un cuerpo a dejarse cortar por arranque de viruta.  Acritud.Aumento de la dureza, fragilidad y resistencia en ciertos metales como consecuencia de la deformación en frío.
  • 114. PROPIEDADES MECANICAS  Colabilidad. Aptitud que tiene un material fundido para llenar un molde.  Higroscopicidad:Se refiere a la propiedad de absorber o exalar el agua  Resiliencia. Resistencia que opone un cuerpo a los choques o esfuerzos bruscos. Requiere ensayo de resiliencia
  • 115. Los esfuerzos fisicos a los que sometemos los materiales nos pueden ayudar a definir sus propiedades mecanicas.
  • 116. ESFUERZOS FÍSICOS A LOS QUE PUEDEN SOMETERSE LOS MATERIALES  Cuando una fuerza actúa sobre un objeto, tiende a deformarlo. La deformación dependerá de la dirección,sentido y punto de aplicación donde esté colocada esa fuerza.
  • 117.  Losdistintos tipos de esfuerzos a que pueden estar sometidos los cuerpos, independientemente de su material y forma, son: tracción, compresión, flexión, torsión, cortadura y pandeo.
  • 118.  Tracción.La fuerza tiende a alargar el objeto y actúa de manera perpendicular a la superficie que lo sujeta.  Compresión: La fuerza tiende a acortar el objeto. Actúa perpendicularmente a la superficie que la sujeta.
  • 119.  Flexión: La fuerza es paralela a la superficie de fijación. Tiende a curvar el objeto.  Torsión:La fuerza tiende a retorcer el objeto. Las fuerzas (que forman un par o momento) son paralelas a la superficie de fijación.
  • 120.  Cortadura: La fuerza es paralela a la superficie que se rompe y pasa por ella.  Pandeo: Es similar a la compresión, pero se da en objetos con poca sección y gran longitud. La pieza «se pandea»
  • 121. ENSAYOS DE MATERIALES Con objeto de averiguar si un material es más adecuado para soportar alguno o varios de los esfuerzos estudiados anteriormente, se le somete a una serie de pruebas en las que se determinan cada una de las propiedades mecánicas, así como la resistencia a un determinado esfuerzo.
  • 122. Algunos,de los muchos ensayos empleados, son:  de dureza  de tracción  de fatiga  de resiliencia.
  • 123. ENSAYO DE TRACCIÓN  Consiste en estirar lentamente una probeta, de longitud y sección normalizadas, del material a analizar, hasta que se rompe. A continuación se analizan los alargamientos producidos a medida que aumenta la fuerza.
  • 124. ENSAYO DE FATIGA  Consiste en hacer girar rápidamente una probeta normalizada del material a analizar, al mismo tiempo que se deforma (flexión) debido a la fuerza F. Al número de revoluciones que ha girado antes de romperse se le llama límite de fatiga.
  • 125. ENSAYO DE DUREZA  Consiste básicamente en ejercer una determinada fuerza con un diamante o bola de acero sobre la pieza a analizar y ver las medidas de la huella dejada. Luego se aplica una fórmula y se calcula el grado de dureza. Las escalas más importantes son: Brinell y Rockwell.
  • 126. ENSAYO DE RESILIENCIA  Consiste en determinar la energía necesaria para romper una probeta normalizada del material a analizar, mediante un impacto. Se usa un péndulo (Péndulo de Charpy) que lleva una velocidad de entre 5 y 7 m/s. Para calcular esta energía se anota la altura a la que se suelta. Ésta será una energía potencial. Después de haber roto la probeta, la energía sobrante hará ascender el péndulo un ángulo β.
  • 128. MATERIALES METALICOS  Caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad, poseen alta densidad y son sólidos en temperatura ambiente (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.
  • 129. PROPIEDADES MECANICAS DEL ACERO  Su densidad media es de 7850 kg/m³.  En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.  El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación y los porcentajes de elementos aleantes.  Presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1.375 °C, y en general la temperatura necesaria para la fusión aumenta a medida que se aumenta el porcentaje de carbono y de otros aleantes.  Con hierro alrededor de 1510 °C en estado puro (sin alear)  Por otra parte el acero rápido funde a 1.650 °C. (aleaciones eutécticas ).
  • 130.  Su punto de ebullición es de alrededor de 3.000 °C.  Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas.  Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.
  • 131.  Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La hojalata es una lámina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma electrolítica, por estaño.  Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un tratamiento térmico.  Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar su límite elástico.
  • 132.  La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos entre los cuales quizá el más conocido sea el templado del acero.  Los ensayos tecnológicos para medir la dureza son Brinell, Vickers y Rockwell, entre otros.  Se puede soldar con facilidad.
  • 133.  La corrosión esla mayor desventaja de los aceros uu ya que el hierro se oxida con suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso de la oxidación hasta que se consume la pieza por completo.  Existen diversos tratamientos superficiales.  Poseeuna alta conductividad eléctrica. es aproximadamente de 3 · 106 S/m (siemens por metro)
  • 134. Aluminio  Mecánicamente es un material blando y maleable.  En estado puro tiene un límite de resistencia en tracción de 160-200 N/mm2 [160-200 MPa].  Adecuado para la fabricación de cables eléctricos y láminas delgadas, pero no como elemento estructural. Para mejorar estas propiedades se alea con otros metales, lo que permite realizar sobre él operaciones de fundición y forja
  • 135. MATERIALES POLIMEROS  Los polímeros son macromoléculas (generalmente  orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.  Unpolímero no es más que una sustancia formada por una cantidad finita de macromoléculas que le confieren un alto peso molecular que es una característica representativa de esta familia de compuestos orgánicos.
  • 136.   El almidón,la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales, entre los más comunes de estos y entre los polímeros sintéticos encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita.  Ejemplo de propiedades mecanicas en diversos Polimeros:
  • 137. POLICARBONATO  Alargamiento a la Rotura 100-150 %  Coeficient de Fricción 0,31  Dureza - Rockwell M70  Módulo de Tracción 2,3 - 2,4 GPa  Resistencia a la Abrasión - ASTM D1044: 10-15 mg/1000 ciclos  Resistencia a la Compresión >80 MPa  Resistencia a la Tracción 55-75 MPa  Resistencia al Impacto Izod 600-850 J/m  Tensión de Fluencia / Limite Elástico 65 MPa
  • 138. POLIPROPILENO PP PP homopolímero copolímero Módulo elástico en tracción (GPa) 1,1 a 1,6 0,7 a 1,4 Alargamiento de rotura en tracción 100 a 600 450 a 900 (%) Carga de rotura en tracción (MPa) 31 a 42 28 a 38 Módulo de flexión (GPa) 1,19 a 1,75 0,42 a 1,40 Resistencia al 4 a 20 9 a 40 impacto Charpy (kJ/m²) Dureza Shore D 72 a 74 67 a 73
  • 139. POLIESTIRENO Propiedad PS cristal PS choque Módulo 3,0 a 3,4 2,0 a 2,5 elástico en tracción(GPa) Alargamiento de rotura en 1a4 20 a 65 tracción (%) Carga de rotura en tracción 40 a 60 20 a 35 (MPa) Módulo de flexión (GPa) 3,0 a 3,4 1,6 a 2,9 Resistencia al 2 3 a 12 impacto Charpy (kJ/m2) Dureza Shore D 85 a 90 60 a 75
  • 140. ESTIRENO ACRILONITRILO El Estireno Acrilonitrilo es un polímero que se caracteriza por: Mejor resistencia al impacto que el poliestireno sin modificar. Muy buena procesabilidad, es decir, se puede procesar por los métodos de conformado empleados para los termoplásticos, como inyección y extrusión. Copia detalles de molde con gran fidelidad. Es tenaz
  • 141. ACRILONITRILO BUTADIENO ESTIRENO  Los bloques de acrilonitrilo proporcionan rigidez, resistencia a ataques químicos y estabilidad a alta temperatura así como dureza, propiedades muy apreciadas en ciertas aplicaciones como son equipos pesados o aparatos electrónicos.  Los bloques de butadieno, que es un elastómero, proporcionan tenacidad a cualquier temperatura. Esto es especialmente interesante para ambientes fríos, en los cuales otros plásticos se vuelven quebradizos.  El bloque de estireno aporta resistencia mecánica y rigidez.
  • 142. MATERIALES CERAMICOS  Arcillas(alfarería: ladrillos, tejas)  Porcelanas (aislantes eléctricos)  Cordieritas (elementos calefactores)  Refractarios
  • 143. PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES CERÁMICOS  Losmateriales cerámicos son generalmente frágiles o vidriosos. Casi siempre se fracturan ante esfuerzos de tensión y presentan poca elasticidad, dado que tienden a ser materiales porosos. Los poros y otras imperfecciones microscópicas actúan como entallas o concentradores de esfuerzo, reduciendo la resistencia a los esfuerzos mencionados.
  • 144. PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES CERÁMICOS  Tienen elevada resistencia a la compresión si la comparamos con los metales incluso a temperaturas altas (hasta 1.500 °C). Bajo cargas de compresión las grietas incipientes tienden a cerrarse, mientras que bajo cargas de tracción  las grietas tienden a separarse, dando lugar a la fractura.
  • 145. PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES CERÁMICOS  Losvalores de tenacidad de fractura en los materiales cerámicos son muy bajos (apenas sobrepasan el valor de 1 Mpa(m1/2)), valores que pueden ser aumentados considerablemente mediante métodos como el reforzamiento mediante fibras o la transformación de fase en circonia.
  • 146. PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES CERÁMICOS  Su gran dureza los hace un material ampliamente utilizado como abrasivo y como puntas cortantes de herramientas.  Granaislante termico, ademas permite el soporte de grandes cantidades de calor.
  • 147. VIDRIO  Losvidrios presentan maleabilidad cuando se encuentran en su etapa de fundición pues pueden ser moldeados y es la etapa de maleabilidad del vidrio, pues es donde se les da las formas deseadas ya sea por moldes o por cualquier otro método.
  • 148. LA ARCILLA Capacidad de absorción Algunas arcillas encuentran su principal campo de aplicación en el sector de los absorbentes ya que pueden absorber agua u otras moléculas en el espacio interlaminar (esmectitas) o en los canales estructurales (sepiolita y paligorskita). La capacidad de absorción está directamente relacionada con las características texturales (superficie específica y porosidad).
  • 149. PROPIEDADES MECANICAS DE LA ARCILLA  Las arcillas son plásticas. Esto se debe a que el agua forma una envuelta sobre las partículas laminares produciendo un efecto lubricante que facilita el deslizamiento de unas partículas sobre otras cuando se ejerce un esfuerzo sobre ellas.  La elevada plasticidad de las arcillas es consecuencia, de su morfología laminar.  La plasticidad puede ser cuantificada mediante la determinación de los índices de Atterberg (Límite Líquido, Límite Plástico y Límite de Retracción).
  • 150. PROPIEDADES MECANICAS DE LA ARCILLA  TIXOTROPÍA La tixotropía se define como el fenómeno consistente en la pérdida de resistencia de un coloide, al amasarlo, y su posterior recuperación con el tiempo. Las arcillas tixotrópicas cuando son amasadas se convierten en un verdadero líquido. Si, a continuación, se las deja en reposo recuperan la cohesión, así como el comportamiento sólido.
  • 151.  Enconclusión los materiales ceramicos son especialmente atractivos por: • Estabilidad térmica • Dureza • Rigidez • Baja densidad • Resistencia al desgaste • Resistencia a la oxidación y corrosión