LOS MATERIALES Y SUS PROPIEDADES

MATERIALES Y MATERIAS PRIMAS

MATERIAS PRIMAS:Son los recursos naturales a partir de los que obtenemos los materiales que empleamos en la actividad técnica.

MATERIALES:

Son los productos útiles para la actividad tecnológica que se obtienen de la transformación de las materias primas.

EJEMPLOS

A B O N O S

A M O N I A C O

H I D R Ó G E N O

A I R E

V I D R I O

C E R Á M I C A

M E T A L E S

R O C A S

G R A S A S M A R F I L S E D A C U E R O P I G M E N T O S

V E G E T A L E S

G A S O L I N A P L Á S T I C O S T E J I D O S

P E T R Ó L E O

Ciencia y Tecnología de Materiales

La ciencia de materiales implica investigar la relación entre la estructura y las propiedades de los materiales. Por el contrario, la ingeniería de materiales se fundamenta en las relaciones propiedades-estructura y diseña o proyecta la estructura de un material para conseguir un conjunto predeterminado de propiedades

TIPOS DE MATERIALES TECNOLÓGICOS

Entre los materiales más utilizados para elaborar productos, destacan:

Los semiconductores

los metales.

los poliméricos.

los cerámicos.

Los compuestos

TIPOS DE MATERIALES

PLÁSTICOSSe obtienen artificialmente a partir del petróleo.Los plásticos se utilizan para fabricar tuberías, embalajes, juguetes, recipientes, revestimiento de cables.

METALES Se extraen de los minerales que forman parte de las rocas. Los metales se utilizan para estructuras y piezas de máquinas, herramientas, elementos de unión, componentes electrónicos, marcos de ventanas, muebles...

TIPOS DE MATERIALES

CERÁMICOS

COMPUESTOS

Se obtienen moldeando arcillas y sometiéndola después a un proceso de cocción a altas temperaturas en un horno.Un ladrillo y una teja, un botijo, una vajilla e, incluso, un lavabo son productos fabricados con materiales cerámicos

Están formados de 2 o más componentes distinguibles físicamente y separables mecánicamente.Presentan varias fases químicamente distintas, completamente insolubles entre sí y separadas por una interfase.Sus propiedades mecánicas son superiores a la simple suma de las propiedades de sus componentes (sinergia).

TIPOS DE MATERIALES

SEMICONDUCTORESUn semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla siguiente.

Elemento Grupo Electrones enla última capa

Cd II B 2 e-

Al, Ga, B, In III A 3 e-

Si, C, Ge IV A 4 e-

P, As, Sb V A 5 e-

Se, Te, (S) VI A 6 e-

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Cada material tiene unas propiedades que:

lo diferencian de los demás

determinan lo que puede hacerse con él

TIPOS DE PROPIEDADES

C o l o r

T e x t u r a

B r i l l o

S E N S O R I A L E S

T r a n s p a r e n c i a

O x i d a c i ó n

C o n d u c t i v i d a de l é c t r i c a

C o n d u c t i v i d a dt é r m i c a

F I S I C O - Q U Í M I C A S

D u r e z a

T e n a c i d a dF r a g i l i d a d

E l a s t i c i d a dP l a s t i c i d a d

R e s i s t e n c i am e c á n i c a

M E C Á N I C A S

F u s i b i l i d a d

D u c t i l i d a d

M a l e a b i l i d a d

T E C N O L Ó G I C A S

T o x i c i d a d

R e c i c l a b i l i d a d

B i o d e g r a d a b i l i d a d

E C O L Ó G I C A S

P R O P I E D A D E S D E L O S M A T E R I A L E S

PROPIEDADES SENSORIALES

Son las que están relacionadas con la impresión que produce el material en nuestros sentidos.

Color.

Textura.

Brillo.

PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS

Son las que están relacionadas con el comportamiento del material frente a acciones externas.

Transparencia: Según el comportamiento de los materiales frente a la luz se clasifican en: transparentes, translúcidos y opacos.

Oxidación: Hace referencia al comportamiento de un material cuando es sometido a la acción de agentes

atmosféricos o químicos.

PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS

Son las que están relacionadas con el comportamiento del material frente a acciones externas.

Conductividad térmica: Un material tiene alta

conductividad térmica cuando deja pasar el calor por él.

Conductividad eléctrica: Un material tiene alta conductividad eléctrica cuando deja pasar la corriente eléctrica por él. Entonces decimos que es conductor. En caso contrario,

será aislante.

PROPIEDADES MECÁNICAS

Son las que están relacionadas con el comportamiento del material cuando se somete a esfuerzos.

Dureza: Un material es duros o blando dependiendo de si otros materiales puede rayarlo

Tenacidad/Fragilidad: Un material es tenaz si aguanta los golpes sin romperse. Un material es frágil si cuando le damos un golpe se rompe.

PROPIEDADES MECÁNICAS

Son las que están relacionadas con el comportamiento del material cuando se somete a esfuerzos.

Elasticidad/Plasticidad: Un material es elástico cuando, al aplicarle una fuerza se estira, y al retirarla vuelve a la posición inicial. Un material es plástico cuando al retirarle la fuerza continua deformado

Resistencia mecánica: Un material tiene resistencia mecánica cuando soporta esfuerzos sin romperse.

PROPIEDADES TECNOLÓGICAS

Son las que están relacionadas con el comportamiento de los materiales durante la fabricación.

Fusibilidad: Es la capacidad de los materiales de pasar del estado sólido al líquido cuando son sometidos a una temperatura determinada.

Ductilidad: Es la capacidad de los materiales de

transformarse en hilos cuando se estiran.

Maleabilidad: Es la capacidad de los materiales de transformarse

en láminas cuando se les comprime.

PROPIEDADES ECOLÓGICAS

Son las que están relacionadas con la mayor o menor nocividad del material para el medio ambiente. Toxicidad: Es el carácter nocivo de los materiales para el medio

ambiente o los seres vivos.

Reciclabilidad: Es la capacidad de los materiales de ser vueltos a fabricar.

Biodegrabilidad: Es la capacidad de los materiales de, con el paso del tiempo, descomponerse de forma natural en sustancias más simples.

LA ELECCIÓN DE LOS MATERIALES

Al elegir un material para una determinada aplicación, habrá que tener en cuenta los siguientes factores:

Sus propiedades: dureza, flexibilidad, resistencia al calor...

Las posibilidades de fabricación: las máquinas y herramientas de las que se dispone, la facilidad con que se trabaja...

Su disponibilidad: la abundancia del material, la proximidad al lugar donde se necesita...

Su impacto sobre el medio ambiente: si contamina, o es tóxico, o biodegradable

Su precio

EJEMPLOS DE ELECCIÓN DE MATERIALES

La propiedad que determina el material del que está fabricada la malla es la elasticidad

La propiedad que determina el material del que está fabricada la olla es la conductividad térmica

La propiedad que determina el material del que están fabricados los faros es la transparenciay el parachoques la resistencia mecánica

Ejemplo: destornillador-> cuerpo y cuchilla

-> evitar pandeo (módulo elástico)-> evitar rápida deformación permanente (tensión de fluencia)-> evitar indentado (dureza)-> evitar rotura con poco esfuerzo (tenacidad a la fractura)=> ¿vidrio o metal?, ¿qué metal?Propiedades mecánicas, geometría, funcionalidad, costo.

-> mango -> comodidad en la manipulación (textura)-> facilidad de fabricación->estética⇒¿madera o plástico?Comodidad, propiedades mecánicas, geometría, costo.

Thailand - Houses built nearly entirely with PVC

Located in the Nakornpatom Province, at 50 Km west of Bangkok, in the central part of Thailand, a PVC house has been erected by the People Co., Ltd Company, a producer of rigid PVC and PVC wood composites.With the exception of the steel and concrete structure of pillars and floor, this two story building (6 meters high, 30 x 15 meters on the ground) is completely made of PVC and PVC composites. Rigid PVC is used for the doors and window frames. A PVC wood composite replaces standard wood applications: cornice, cove, inner partition, cladding, faÁade, wood sidings, wall skirt, parquet floor, ceiling material and the inside furniture. The PVC house has been made for office and residential purposes, but is also used as a show case of the multiple uses of PVC in a building.

http://www.solvinpvc.com/solvinservices/news/0,,5860-2-0,00.htm