Los Materiales

Los Materiales
Introducción
Los materiales son las sustancias que componen cualquier cosa o producto. Desde el comienzo de la civilización, los materiales junto con la energía han sido utilizaos por el hombre para mejorar su nivel de vida. Como los productos están fabricados a base de materiales, estos se encuentran en cualquier parte alrededor nuestro.
Debido al progreso de los programas de investigación y desarrollo, se están creando continuamente nuevos materiales. La producción de nuevos materiales y el procesamiento de ellos hasta convertirlos en productos acabados, constituyen una parte importante de nuestra economía actual. Los ingenieros diseñan la mayoría de los productos manufacturados y los procesos necesarios para su fabricación. Puesto que la producción necesita materiales, los ingenieros deben conocer de la estructura interna y propiedades de los materiales, de modo que sean capaces de seleccionar la forma más adecuada para cada aplicación y también capaces de desarrollar los mejores métodos de procesado.
Los ingenieros especializados en investigación trabajan para crear nuevos materiales o para modificar las propiedades de los ya existentes. Los ingenieros de diseño usan los materiales ya existentes, los modificados o los nuevos, para diseñar o crear nuevos.
Objetivo del Tema
Aprender a seleccionar los materiales de acuerdo a sus usus y aplicaciones ingenieriles, teniendo en cuenta el producto a elaborar y los procesos de manufactura.
Tipos de Materiales.
Los materiales constituyen cualquier producto de uso cotidiano y desde el origen de los tiempos han sido utilizados por el hombre para mejorar su nivel de vida, estos se clasifican en cinco grupos en que todo poseen estructuras y propiedades distintas.
Metales
Cerámicos
Polímeros
Semiconductores
Materiales Compuestos.

Metales: Son sólidos en los que los átomos están ubicados en posiciones regularmente definidas y repetitivas en la estructura (cristales). Son sustancias inorgánicas formadas por uno o más elementos metálicos y pueden contener también algunos elementos no metálicos (carbono, nitrógeno y oxigeno) CLASIFICACION Metales Puros Aleaciones ferrosas Aleaciones no ferrosas
Aplicaciones: Estructurales o de carga.
Características: Buena conductividad eléctrica y térmica Resistencia relativamente alta rigidez, Ductibilidad o conformabilidad Resistencia al impacto METALES PUROS Son aquellos que se encuentran en estado elemental: Hierro Cobre Níquel Aluminio
Aleaciones: Combinación de metales puros y no metales para mejorar alguna propiedad particularmente deseable. Se pueden dividir en ferrosas y no ferrosas.
Aleaciones ferrosas: Son aquellas que contienen un gran porcentaje de hierro tales como los aceros y hierros fundidos.
Aleaciones No ferrosas: Son aquellas que no contienen hierro o contienen cantidades relativamente pequeñas de hierro. Ejemplos serian el latón y el bronce.
Cerámicos: Son materiales inorgánicos formados por elementos metálicos y no metálicos unidos químicamente. Pueden ser cristalinos, amorfos o mezcla de ellos.
Características: La mayor parte tienen alta dureza y resisten altas temperaturas pero tienden a tener fragilidad mecánica. Los materiales cerámicos para aplicación
Aplicaciones: Recubrimiento de hornos de fundición Enlosados cerámicos para vehículos espaciales EJEMPLOS Ladrillo, vidrio, porcelana, refractarios y abrasivos mes de ingeniería son de bajo peso, alta resistencia y dureza, buena resistencia al calor y a la humedad, reducida fricción y propiedades aislantes.
Polímeros: Son polímeros se definen como macromoléculas compuestas por una o varias unidades químicas (monómeros) que se repiten a lo largo de toda una cadena.
Un polímero es como si uniésemos con un hilo muchas monedas perforadas por el centro, al final obtenemos una cadena de monedas, en donde las monedas serían los monómeros y la cadena con las monedas sería el polímero.
La parte básica de un polímero son los monómeros, los monómeros son las unidades químicas que se repiten a lo largo de toda la cadena de un polímero, por ejemplo el monómero del polietileno es el etileno, el cual se repite x veces a lo largo de toda la cadena.
Resistencias representativas de diversas categorías de materiales.
Resistencia (psi)
300,000
 
 
 
Metales

 
 
 
 
Aleaciones de cobalto

 
 
 
 
Acero de alta resistencia

 
 
 
Compuestos
 

 
 
 
Carbono matriz epoxica
 

200,000
 
 
 
Aceros aleados

 
 
 
 
Aleaciones Cu-Be

 
 
Cerámicos
Kevlar-matriz epoxica
Aleaciones de níquel

 
 
SiC
Boro-matriz de poliamida
Aleación de titanio

 
 
 
 
 

100,000
 
SI3N4
Carbono-matriz de poliamida
Latos Cu-Zn

 
Polímeros
 
 
Aleación de aluminio

 
PEEK
ZrO2
Vidrio-matriz de poliéster
Aleación de Zinc

 
Nylon
Al2O3
 
Plomo

 
Polietileno
 
 
 

Semiconductores: Los semiconductores son elementos que tienen una conductividad eléctrica inferior a la de un conductor metálico pero superior a la de un buen aislante. El semiconductor más utilizado es el silicio, que es el elemento más abundante en la naturaleza, después del oxígeno. Otros semiconductores son el germanio y el selenio.
Materiales Compuestos: Se entiende por materiales compuestos aquellos formados por dos o más materiales distintos sin que se produzca reacción química entre ellos.
En todo material compuesto se distinguen dos componentes:
La MATRIZ, componente que se presenta en fase continua, actuando como ligante
El REFUERZO, en fase discontinua, que es el elemento resistente.
Ejemplos sencillos y conocidos por todos de materiales compuestos son el hormigón y los neumáticos.

Tabla de Ejemplos, aplicaciones y propiedades representativas de cada familia de materiales.
Tipos de Materiales
Ejemplos
Aplicaciones
Propiedades
Metales
Cobre
Alambre conductor eléctrico
Alta conductividad eléctrica, buena formabilidad.

Hierro fundido gris
Bloques para motor de automóvil
Moldeable, maquinable, absorbe vibraciones.

Aleación de aceros
Llaves
Endurecidas de manera que significativa mediante tratamientos térmicos.
Ceramicos
 
Vidrio para ventana
Ópticamente útil, aislante térmico.

 
Refractarios para contener metal fundido
Aislantes térmicos, se funden a temperatura, relativamente inherente metal fundido.

Titanio de bario
Transductores para equipo de audio
Convierten sonido en electricidad.
Polímeros
Polietileno
Empacado de alimentos
Fácilmente conformable en delgadas películas flexibles e impermeables.

Epoxicos
Encapsulado de circuitos integrados
Eléctricamente aislante y resistente a humedad.

Fenólicos
Adhesivos para unir capas de madera laminada
Fuertes, resistentes a la humedad.
Semiconductores
Silico
Transistores y circuitos integrados
Comportamiento eléctrico único.

GaAs
Sistemas de fibras ópticas
Convierte señales eléctricas en luz.
Compuestos
Grafito en matriz epoxica
Componentes para aeronaves
Relación elevada resistencia peso.

Carburo de tungsteno-cobalto
Herramientas de corte de carburo para maquinado
Alta dureza y de una buena resistencia al impacto.

Acero recubierto de titanio
Recipientes para reactores
Tiene el bajo costo y alta resistencia al acero.

Propiedades de los Materiales
Se pueden clasificar los materiales en dos propiedades:
Propiedades Mecánicas: En ingeniería, las propiedades mecánicas de los materiales son las características inherentes, que permiten diferenciar un material de otro. También hay que tener en cuenta el comportamiento que puede tener un material en los diferentes procesos de mecanización que pueda tener.
Elasticidad
Plasticidad
Resistencia a la fluencia
Resistencia a la tracción o resistencia última
Resistencia a la torsión
Resistencia a la fatiga
Dureza
Fragilidad
Tenacidad
Resiliencia o resistencia al choque
Ductilidad
Maleabilidad
Maquinabilidad
Colabilidad

Propiedades Físicas: Las propiedades físicas son aquellas en las que se mantienen las propiedades originales de la sustancia ya que sus moléculas no se modifican.
Según la agrupación de sus moléculas, los cuerpos tienen cuatro estados diferentes: sólido, líquido, gaseoso y plasma

Conclusiones 
En conclusión podemos darnos cuenta de la importancia que tienen en la industria los materiales, ya que tienen una amplia gama de aplicaciones. Lo importante es darnos cuenta de cómo aprender a utilizarlos y darles la importancia que merece ya que conociéndolos mejor podemos tener grandes ahorros durante el proceso con una mejor calidad y tomando conciencia del daño que se le puede hacer al medio ambiente.
Bibliografia:
Tu LIBRO NOSE COMO SE LLAMA
Propiedades Fisicas de los Materiales en: https://docs.google.com/document/d/1z-SyJ3IkTx-YKfds22oJd1k1jevYWoe43hoSnsqTjL4/edit#heading=h.gjdgxs
Y pues tu ponle mas