D. I. Luis Alberto Laguado Villamizar

Contenidoy Historia y Ciencia e Ingeniera de Materiales y Clasificacin de los materiales y Clasificacin Funcional de los Materiales y Clasificacin Estructural de los Materiales y Efectos externos y Diseo y Seleccin de Materiales

ASHBY, 2007

Ciencia e Ingeniera de los materialesDesempeo/Costo

Microestructura

Composicin

ASKELAND, 2004

Sntesis y Procesamiento

Estructura de los MaterialesDescripcin de la forma como se arreglan los elementos constitutivos dentro de un material. Influye en sus propiedades, aunque no cambie la composicin qumica.y Estructura Atmica y Estructura Molecular y Estructura Granular (Microestructura) y Estructura Multifsica (Macroscpico)

Estructura Atmicay La

disposicin de los electrones afecta el comportamiento elctrico, magntico, trmico y ptico.www.kalipedia.com

Estructura Moleculary La disposicin o arreglo

de los tomos. y El estudio de la estructura cristalina y las imperfecciones influye en las propiedades del material.www.tinet.cat

Estructura granulary

www.utp.edu.co

Estructura de fasesy En la mayor parte de los

materiales se presenta ms de una fase con arreglo atmico y propiedades nicas cada una.

www.cie.unam.mx

Composicin

http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/

Sntesis

http://www.codelco.com/la_corporacion

Procesamiento

http://www.interempresas.net/Plastico

Clasificacin de los materiales1. Metales y aleaciones 2. Cermicos, vidrios y vitrocermicos 3. Polmeros (plsticos) 4. Semiconductores 5. Materiales compuestosASKELAND, 2004

Metales y aleacionesy Buena conductividad elctrica y

www.designsngold.com

trmica y Altos puntos de fusin y Alta Resistencia mecnica y rigidez y Alta tendencia a la corrosin y oxidacin y Buena ductilidad o formabilidad y Buena resistencia a los choques trmicos y Buenos reflectores de la radiacin visible

Cermicosy Materiales cristalinos

www.obralia.com

inorgnicos y Ladrillos, vajillas, artculos sanitarios, refractarios (materiales resistentes al calor), abrasivos. y No conducen bien el calor, y Alta resistencia trmica y Alta dureza y Fragilidad

Vidrios

trasparentes y Se obtienen de la Slice fundida y Alta resistencia trmica y Alta fragilidad y Construccin, automviles, computadores, televisores y Vidrios templados y Vitrocermicos: tratamientos http://www.scranton.com.ar/vasa/vidrios trmicos y nucleacin.

y Materiales Amorfos,

Polmerosy Termoplsticos,

www.postgrado.csic.es

Termoestables, Elastmeros. y Materiales lineales orgnicos y Buena resistividad elctrica y Buen aislamiento trmico y Buena relacin Resistencia/Peso y Buena resistencia a sustancias corrosivas

Semiconductoresy Conductividad elctrica

intermedia y Aplicaciones electrnicas y Estructura monocristalina y Pelculas delgadas

materiales-sena.blogspot.com

Materiales Compuestospropiedades de los materiales y Concreto, madera, plsticos reforzados con fibra de vidrio y fibra de Carbono. y Materiales ligeros, resistentes, dctiles, resistentes a altas temperaturas. www.directindustry.es/prody Combinar y mejorar las

Aeroespaciales

Estructurales

Biomdicos

Inteligentes

Clasificacin funcional de los materiales

Electrnicos

pticosMagnticos

Energas y ambiente

ASKELAND, 2004

Aeroespacialesy Alta resistencia, bajo peso y Polvo de Aluminio y Aleaciones de aluminio y Plsticos reforzados y Slices

www.hightechscience.org

Biomdicosy Implantes ortopdicos: acero

inoxidable. y Implantes dentales: Aleaciones de Titanio y Implantes cardiovasculares: Aleaciones de Ni-Ti y Cermicas dentales: Zirconia, Hidroxiapatita y Imgenes ultrasnicas: Cermicos PZT (Titanato de Plomo y Zirconia)www.nobelbiocare.com

Materiales electrnicosy Semiconductores y circuitos

integrados: Si, Ge. y Capacitores cermicos: Titanato de Bario (BaTiO3) xido de Tantalio (Ta2O5) y Superconductores y Conductores elctricosmateriales-sena.blogspot.com

Tecnologa energtica y ambientaly Combustible nuclear: Dixido

de Uranio y Plutonio y Bateras y celdas de combustible: Zirconia (ZrO2) y Industria del petrleo: zeolitas, almina. y Catalizadores: Platino, Rohdio, y Energa solar: Silicio amorfo.caebis.cnea.gov.ar/El_uranio

Materiales magnticosy Discos

www.recoverylabs.com

duros de PC: aleaciones de cobalto, platino, tantalio y cromo. y Cintas de video: xido de hierro sobre polmero. y Inductores y comunicacin inalmbrica: ferrita magntica y Ncleos de transformadores: aceros y silicio.

Materiales fotnicos u pticosy Fibras pticas: Slice. y Detectores

y lseres de semiconductor: granates de almina (Al2O3) y de itrioaluminio (YAG yttrium aluminum garnet) y Celdas solares y mdulos fotovolticos: Silice amorfo. y Pantallas de cristal lquido.www.redestelecom.es

Materiales inteligentesy Material que responde ante

www.braile.com.br

estmulos como: temperatura, esfuerzos, humedad, qumico. y Aleaciones con memoria de forma: Nitinol Ni-Ti y Fluidos magnetorreolgicos: pinturas magnticas. y Vidrios fotocrmicos y Espejos de opacidad automtica.

Materiales Estructuralesy Diseados

para

soportar

www.rr-middleeast.oie

esfuerzos y Combinacin de resistencia, rigidez y tenacidad bajo distintas condiciones de carga y temperatura y Construcciones de edificios, puentes: aceros, concreto, materiales compuestos. y Automviles: aceros, vidrios, plsticos, compuestos.

Clasificacin EstructuralGases monoatmicos Materiales amorfos

Materiales cristalinos Monocristales

Cristales lquidos

Policristalinos

Efectos externosy Temperatura y Corrosin y Fatiga y Rapidez de deformacin

Efecto de la Temperatura

ASKELAND, 2004

Corrosiny Los materiales pueden reaccionar con el oxgeno y

otros gases, a la intemperie y a altas temperaturas. y Desarrollo de recubrimientos para proteccin.

http://www.trekearth.com/gallery/Central_America/Cuba/East/Guantanamo/Baracoa/

Fatigay El material es sometido a cargas dinmicas, las

repeticiones prolongadas de los ciclos de carga generan grietas que conducen a la falla por fatiga.

http://www.tecnoedu.com/Microscopios/MuestraMetales.php

Rapidez de deformaciny Algunos materiales presentan

buena ductilidad si se tensionan lentamente, y pueden ser frgiles si se tensionan rpidamente.

y La resina Silly Putty es un

plstico a base de Silicona que presenta esta comportamiento.http://www.michaelcoolidge.com/silly_putty_04.asp

Diseo y seleccin de Materialesy Composicin precisa del material y Material con propiedades fsicas y mecnicas

adecuadas y Capacidad de procesamiento de acuerdo a la tecnologa disponible y Solucin econmica para un problema de Diseo y Disminucin del Impacto Ambiental y Relacin Costo/Peso y Relacin Resistencia/Densidad y Ambiente en que se usar el producto

Bibliografay ASHBY Michael, SHERCLIFF Hugh, CEBON David.

MATERIALS: engineering, science, processing and design. University of Cambridge, UK ButterworthHeinemann, first edition 2007.y ASKELAND Donald, PHUL Pradeep. Ciencia e

Ingeniera de los Materiales. Cuarta edicin, Thomson, Mxico, 2004.