Transcript Clasificación de los materiales, estructuras cristalinas y sus

SAN WEVAS 1
SERGIO VILLAVICENCIO ROUSSEAU
MARÍA ELENA PORRAS CASTELLANOS
HILARIO LEREÉ ARCE
Generalidades de la
clasificación de los Materiales
Clasificación de los materiales
según su origen
 Materiales naturales: son aquellos que se
encuentran en la naturaleza, las personas
utilizamos materiales naturales con diferente
origen: mineral, vegetal o animal.
 A partir Las rocas y los Materiales?se
obtienen los materiales de origen mineral.
Los metales, la piedra o la arena son
materiales de origen mineral.
 A partir de las plantas obtenemos los
materiales de origen vegetal. El material de
origen vegetal más importante es la madera,
pero también existen otros que empleamos
de forma habitual, como las fibras vegetales
algodón, lino, mimbre y corcho.docx
 Otros son materiales de origen animal. Por
ejemplo, el cuero o la lana que usamos en
muchas prendas de vestir, en bolsos, zapatos,
etc.
 Materiales sintéticos: son aquellos creados
por las personas a partir de materiales
naturales; por ejemplo, el Hormigon.docx el
vidrio, el papel o los plásticos.
Otros materiales
 Algunas veces necesitamos combinar las propiedades de
varios tipos de materiales en uno solo, para lo cual se usan
materiales compuestos. Un ejemplo de material
compuesto es el Tetra Brik.docx que está formado por
capas de material plástico, cartón y aluminio. El plástico
hace que sea impermeable. El cartón aporta resistencia. El
aluminio conserva los alimentos sin dejar pasar la luz.
Aleaciones
 Normalmente, los materiales metálicos no se
utilizan en estado puro, sino formando
aleaciones. Una aleación está compuesta de
dos o más elementos, siendo al menos uno
metálico. Como por ejemplo:
 El acero, aleación de hierro y carbono..docx
 El bronce, aleación de cobre y estaño..docx
 El latón, aleación de cobre y cinc..docx
Clasificación de los materiales según sus propiedades
 Según estas propiedades, podemos clasificar los
materiales más usuales en los siguientes grupos:
maderas, metales, plásticos, materiales pétreos,
cerámicas y vidrios o materiales textiles.
MATERIAL
APLICACIONES
PROPIEDADES
Madera
Muebles. Estructuras.
Embarcaciones.
No conduce el calor ni
la electricidad. Fácil de Pino. Roble. Haya.
trabajar.
Metal
Buen conductor del
Clips. Cuchillas.
calor y la electricidad.
Cubiertos. Estructuras.
Dúctil y maleable.
Plástico
Bolígrafos. Carcasas de Ligero. Mal conductor PVC. PET.
Mediante procesos
electrodomésticos.
del calor y la
Porexpán.docx (corcho químicos, a partir del
Envases.
electricidad.
blanco). Metacrilato. petróleo.
Pétreos
Pesados y resistentes.
Encimeras. Fachadas y Difíciles de trabajar.
Mármol. Granito.
suelo de edificios.
Buenos aislantes del
calor y la electricidad.
Cerámica y vidrio
Textiles
Vajillas. Ladrillos, tejas. Duro. Frágil.
Ventanas, puertas.
Transparente (solo
Cristales.
vidrio).
Ropa. Toldos.
EJEMPLOS
Acero. Cobre. Estaño.
Aluminio.
OBTENCIÓN
A partir de árboles.
A partir de
determinados
minerales.
Se obtienen de las
rocas, en canteras.
Cerámica: a partir de
arcillas y arenas por
moldeado y cocción.
Loza. Porcelana. Vidrio.
Vidrio: se obtiene
mezclando y tratando
arena, caliza y sosa.
Se hilan y tejen fibras
Flexibles y resistentes.
Algodón. Lana. Nailon. de origen vegetal,
Fáciles de trabajar.
animal o sintético.
Propiedades de los materiales
 ¿Por qué utilizamos diferentes materiales? Porque
tienen distintas propiedades. Así, hay materiales
capaces de soportar cargas pesadas (pensemos en
los puentes construidos con hormigón o acero);
otros son elásticos, por lo que pueden deformarse
sin romperse: es el caso de la goma; otros
conducen bien el calor o la electricidad, etc.
 A continuación estudiaremos el comportamiento
de los materiales en diversas situaciones: frente al
 Esfuerzo, frente al calor o frente a la electricidad.
Comportamiento de los materiales
frente a los esfuerzo
 Imaginemos que situamos tres cargas iguales sobre tres
láminas de distintos materiales, tal y como se aprecia en los
siguientes dibujos:
Una lámina de goma se deforma cuando situamos encima la carga. Pero cuando
retiramos la carga, la lámina recupera su forma original.
Una lámina de chapa de acero se deforma ligeramente cuando situamos encima la
carga. Cuando retiramos la carga, la lámina no recupera su forma.
Una lámina fina de madera puede romperse si no soporta la carga.
 En el ejemplo anterior, si la carga es ligera, la
lámina de madera no se romperá, aunque
puede combarse. Pero al aumentar la carga,
la lámina de madera termina por romperse.
La resistencia de un material está
relacionada con la carga máxima que puede
soportar antes de romperse. Los materiales
más resistentes como, por ejemplo, el
hormigón o el acero, pueden soportar cargas
más elevadas sin romperse.
Por el contrario, el material más resistente de los tres
analizados es el acero, pues su lámina soporta la carga sin
romperse (aunque se deforma ligeramente). La goma,
aunque no se rompe, se deforma con facilidad: es un material
elástico.
Por tanto, hay materiales resistentes que se deforman con
facilidad. Otros materiales, como el vidrio, son resistentes;
no se deforman de manera permanente, pero se rompen con
facilidad: son materiales frágiles.
Viaducto elaborado con hormigón, un material bastante resistente
Comportamiento de los materiales frente
al calor
 Cuando colocamos una sartén en el fuego, la parte metálica
de la misma se calienta notablemente: si intentamos
tocarla, nos quemamos. Esto permite que se cocinen los
alimentos, pues el calor pasa desde el fuego a la sartén y
luego desde la sartén hasta los alimentos.
 Sin embargo, podemos asir la sartén por el mango de
baquelita sin quemarnos. ¿Cómo es posible esto?
Sencillamente porque la BAQUELITA.docx es un material
plástico que, al contrario que el metal, conduce mal el calor.
En la naturaleza existen materiales buenos y malos conductores del calor. Los metales y
muchos materiales cerámicos son buenos conductores del calor. Por el contrario, los
plásticos o la madera son malos conductores del calor.
Comportamiento de los materiales frente a
la electricidad
Si observamos un cable, vemos que está formado por dos tipos de materiales: un metal en
el interior (el hilo conductor) y un plástico en la parte externa (la cubierta aislante). ¿Por qué
se emplean estos materiales? Porque el cobre es un buen conductor de la electricidad, es
decir, permite que las cargas eléctricas se muevan por su interior con facilidad, mientras
que los plásticos son, en general, malos conductores de la electricidad.
Otras propiedades de los materiales
 Hay otras propiedades que caracterizan a los
materiales y que justifican su uso en determinadas
aplicaciones. El vidrio y algunos plásticos, por
ejemplo, son transparentes; los plásticos son
impermeables, etc.
GENERALIDADES DE LA CLASIFICACION
DE LOS MATERIALES
 Los materiales se clasifican generalmente en cinco
grupos:
metales,
cerámicos,
polímeros,
semiconductores y materiales compuestos. Los
materiales de cada uno de estos grupos
poseen estructuras y propiedades distintas.
 Metales. Tienen como característica una buena
Conductividad Eléctrica y Térmica, alta resistencia, rigidez,
ductilidad. Son particularmente útiles en aplicaciones
estructurales o de carga. Las aleaciones (combinaciones de
metales) conceden alguna propiedad particularmente
deseable en mayor proporción o permiten una mejor
combinación de propiedad.
 Cerámicos. Tienen baja conductividad eléctrica y
térmica y son usados a menudo como aislantes. Son
fuertes y duros, aunque frágiles y quebradizos.
Nuevas técnicas de procesos consiguen que los
cerámicos sean lo suficientemente resistentes a la
fractura para que puedan ser utilizados en
aplicaciones de carga. Dentro de este grupo de
materiales se encuentran: el ladrillo, el vidrio, la
porcelana, los refractarios y los abrasivos.
 Polímeros. Son grandes estructuras moleculares creadas
a partir de moléculas orgánicas. Tienen baja
conductividad eléctrica y térmica, reducida resistencia y
debe evitarse su uso a temperaturas elevadas. Los
polímeros TERMOPLASTICOS.docx en los que las cadenas
moleculares no están conectadas de manera rígida, tienen
buena ductibilidad y conformabilidad; en cambio, los
polímeros termoestables son más resistentes, a pesar de
que sus cadenas moleculares fuertemente enlazadas los
hacen más frágiles. Tienen múltiples aplicaciones, entre
ellas en dispositivos electrónicos.
 Semiconductores. Su conductividad eléctrica puede
controlarse para su uso en dispositivos electrónicos.
Son muy frágiles.
 El silicio y el germanio son los únicos elementos que
tienen aplicaciones prácticas como semiconductores.
Sin embargo, gran variedad de compuestos
cerámicos e intermetálicos presentan este mismo
efecto.
 Materiales compuestos. Como su nombre lo
indica, están formados a partir de dos o más
materiales de distinto grupos, produciendo
propiedades que no se encuentran en ninguno de
los materiales de forma individual.
Estructura Cristalina Y Su
Consecuencia En Las Propiedades
 La estructura cristalina es el concepto que describe
la forma en que se organizan los átomos de un
material.
 La estructura cristalina se determina por la
DIFRACCION DE RAYOS X.docx
 Si estos átomos o iones se colocan ordenadamente
siguiendo un modelo que se repite en las tres
direcciones del espacio se dice que el material es
cristalino si los átomos o iones se disponen en un
modo totalmente aleatorio sin seguir ningún tipo de
secuencia de ordenamiento estaríamos ante un
material no cristalino o amorfo.
 Las sustancias se pueden clasificar como amorfas o
cristalinas. En el estado amorfo, los átomos se
encuentran mezclados en una manera
completamente desordenada, y sus posiciones no
guardan relación específica con la de sus vecinos.
 La estructura cristalina, por su parte,
consiste de átomos dispuestos según un
orden geométrico regular. La disposición
varía, según veremos, de una a otra sustancia
 El mal llamado cristal
 Para la mayoría de las personas hablar de cristal
es hablar de objetos transparentes de mejor
calidad que un simple "vidrio". Pero en términos
más científicos, esos objetos "más lujosos" que el
vidrio siguen siendo vidrio, es más, ni siquiera
son cristales.
 Los cristales son átomos de un material que
están acomodados de manera muy ordenada
llamada estructura cristalina, de ahí viene el
nombre de cristales. El vidrio o "cristal" como lo
llaman algunas personas es otro tipo de material
que no es cristalino, al contrario, es un material
llamado amorfo.
Gracias por su atención

http://mx.kalipedia.com/tecnologia/tema/clasificacion-materiales.html?x=20070822klpingtcn_4.Kes