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Características y propiedades de los materiales. - Coggle Diagram
Características y propiedades de los
materiales.
Clasificación de los materiales.
Biomateriales.
Muchas aleaciones metálicas como las de titanio, acero inoxidable y las basadas en cobalto se emplearon también en aplicaciones biomédicas.
Estos materiales ofrecen gran resistencia, dureza y
biocompatibilidad.
Nanomateriales.
Suelen definirse como aquellos que tienen una escala de longitudes característica (esto es, diámetro de las partículas
tamaño de los granos, el espesor de las capas, etc.) menor a 100 nm (1 nm=10–9 m).
Materiales inteligentes
.
Tienen la capacidad de detectar estímulos ambientales externos y como respuesta a estos modifican sus propiedades su estructura o sus funciones.
Los materiales inteligentes o los sistemas que los emplean están formados por detectores y accionadores.
Semiconductores.
Intrínseco
El semiconductor intrínseco es aquel que está formado por un solo tipo de átomo. Los más frecuentes y empleados son el germanio (Ge) y el silicio (Se).
extrínseco
El semiconductor extrínseco es el resultado de introducir átomos de otros elementos a fin de que el semiconductor primitivo pierda su pureza y gane en conductividad.
Compuestos.
Reforzados con partículas.
Consolidados por dispersión: dispersión Uniforme de partículas finas de un material muy duro e inerte. Mantiene la Resistencia a altas temperaturas ya que las partículas son inertes.
Estructurales.
Esta formado por materiales compuestos, como por materiales homogéneos.Sus propiedades dependen de la geometría del diseño.
Reforzados con fibras.
La mayoría de los materiales compuestos reforzados con fibras obtienen una mayor resistencia, una mejor resistencia a la fatiga.
Cerámicos.
Cerámicos avanzados
.
Son materiales preparados por medio de la refinación de cerámicas de estado natural y y otros procesos especiales.
Refractarios
.
Es la propiedad de ciertos materiales de resistir altas temperaturas sin descomponerse.
Vidrios.
Es un material amorfo derivado de un líquido fundido.
Cementos.
Es un conglomerante formado de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas.
Arcillas.
Rocas sedimentarias compuestas por agregados de silicatos de aluminio hidratados.
Metales
.
Ferrosos.
Contienen un alto contenido de aceros, hierros y hierro fundido.
No Ferrosos.
carecen de hierro o contienen solo cantidades relativamente pequeñas de este.
Polímeros.
Naturales.
Son aquellos que podemos encontrar en nuestro entorno más
cercano y que no han sido “fabricados”
Elastómeros.
Estos Son materiales gomosos capaces de recuperar su forma original después de ser estiradas en gran medida.
Sintéticos.
Son aquellos materiales que, partiendo de primeras materias como petróleo, carbón, cal o agua, se fabrican artificialmente en diversas fases intermedias.
Termoplásticos.
Es un plástico deformable, se convierte en un líquido cuando se calienta y se endurece en un estado vítreo cuando se enfría suficiente después de calentarse.
Termofijos.
Los termofijos son más rígidos, con módulos de
elasticidad dos o tres veces más grandes.
Frágiles, prácticamente no poseen ductilidad.
Propiedades de los materiales.
Propiedades magnéticas.
Diamagnéticos.
Estos materiales son repelidos
permanentemente por cualquier polo de un imán. Se oponen al campo magnético aplicado
Ferromagnéticos.
Son materiales que cuando se introducen dentro de un campo magnético, distorsionan muchísimo las líneas de flujo
Paramagnéticos.
Estos materiales son débilmente atraídos por
los campos magnéticos, si colocamos un material paramagnético dentro de un campo magnético atraerá hacia las líneas de fuerza del campo
Propiedades ópticas.
Refracción.
El cambio general de la trayectoria de la luz
depende de tres factores: del tipo del material, longitud de onda de la luz y la dirección desde donde la luz incide en los materiales
Dispersión.
Es un tipo particular de difracción en el que el haz
incidente tras atravesar el medio, se separa en haces de energía con las diferentes longitudes de onda que constituyen el rayo inicial.
Reflexión.
La luz puede ser reflejada cuando incide sobre superficies lisas. Cada rayo que llega a ella es reflejado en una dirección determinada por su
Absorción.
La energía luminosa es absorbida, en parte, por La energía luminosa es absorbida, en parte, por todas las superficies con las que se pone en contacto y
entonces suele convertirse en calor.
Propiedades térmicas.
Temperatura de fusión.
cuando aumenta la temperatura llega
un punto en el que la magnitud de las vibraciones es tal que la estructura del material no se puede mantener y se produce su fusión.
Calor especifico.
Cantidad de energía calorífica que es preciso aportar a la unidad de masa de dicha sustancia para elevar su temperatura en un grado, sin que se presenten cambios de fase.
Conductividad térmica.
Mide la transmisión del calor por
conducción a través de los cuerpos desde los puntos de mayor temperatura a los de menor temperatura.
Dilatación térmica.
Los materiales aumentan su tamaño al aumentar su temperatura, siempre que no se produzcan cambios de fase.
Propiedades mecánicas.
Tenacidad.
Es la energía de deformación total que puede
absorber un material antes de alcanzar la rotura.
Plasticidad.
Es la capacidad mecánica de un material, de
deformarse permanentemente
Dureza.
Es la oposición que presenta un material a ser rayado, cortado o penetrado.
Elasticidad.
Es la capacidad de ciertos materiales de sufrir deformación cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si se eliminan estas fuerzas exteriores que lo deformaban.
Fragilidad
.
Es la capacidad de un material de fracturarse con
escasa deformación.
Resiliencia.
Es la energía de deformación (por unidad de volumen) que puede ser recuperada de un cuerpo cuando cesa el esfuerzo que lo deforma.
Fatiga.
situación en la que se encuentran algunas piezas de motores, puentes, ejes, etc. Sometidas a cargas cíclicas de valor inferior
Propiedades Eléctricas.
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.
Aislantes
.
Son aquellos cuyos electrones están fuertemente ligados al núcleo y por tanto, son incapaces de
desplazarse por el interior y, consecuentemente, conducir
Conductores.
Son aquellos con gran número de electrones en la
banda de conducción, tienen (gran conductividad). Todos los metales son conductores, unos mejores que otros.
Tecnológicas.
Conformabilidad.
En estado sólido esta relacionado con procesos de deformación plástica del material
En estado líquido tiene relación con el tipo de fundición que se emplee
Ductilidad.
Propiedad de un material de estirarse en forma de
hilos sin romperse.
Soldabilidad.
Es la facilidad de un material para poder soldarse consigo mismo o con otro material.
Maleabilidad.
Capacidad de un material de estirar en láminas sin romperse.
Templabilidad.
Es la capacidad de una aleación para transformarse en martensita durante un determinado temple
Fusibilidad.
Es la capacidad de los materiales de pasar del estado sólido al líquido cuando son sometidos a una temperatura determinada
Maquinabilidad.
Es la propiedad de un material de dejarse mecanizar con arranque de viruta.
Colabilidad.
Es la capacidad de un material fundido para rellenar completamente el molde y así producir piezas completas y sin defectos.
Químicas.
Corrosión.
Es el deterioro que sufre un material a consecuencia de un ataque químico por su entorno.
Oxidación.
Es la facilidad con la que un material se oxida, reacciona en contacto con el oxígeno del aire o del agua.
Aleaciones.
Poseen propiedades muy interesantes: Materiales estructurales, resistentes a la oxidación, resistencia a altas y bajas temperaturas, resistencia a la fatiga y elevada tenacidad.
Desgaste.
Abrasión.
Remoción de material debido a ralladuras.
Adhesión.
Es la formación y rompimiento de enlaces
adhesivos en la interfaz.
Fatiga superficial.
Fatiga y formación de grietas en regiones superficiales debido a ciclos de esfuerzo que producen separación de partículas de material.
Reacción triboquìmica.
Formación de productos de una
reacción química como resultado de las interacciones químicas
entre los elementos del tribosistema
Reactividad.
La reactividad de los materiales está relacionada con la facilidad con la que se oxidan.