MATERIALES COMPUESTOSINTEGRANTES:

TUNQUIPA GUTIERREZ EDWIN JOSEAYALA ANGELES

Materiales compuestos:

Aquellos materiales que se forman por la unión de dos materiales para conseguir la combinación de propiedades que no es posible obtener en los materiales originales. Estos compuestos pueden seleccionarse para lograr combinaciones poco usuales de rigidez, resistencia, peso, rendimiento a alta temperatura, resistencia a la corrosión, dureza o conductividad

Los materiales son sustancias orgánicas e inorgánicas, que mezclándose, disolviéndose, aleándose, etc. forman compuestos cuyas propiedades hacen posible la existencia de productos, para ser utilizados en las más variadas aplicaciones

CLASIFICACION DE LOS MATERIALES:

Las materias primas utilizadas para ser conformadas y transformadas en productos acabados son las siguientes:

Metales y sus aleaciones Materiales plásticos Materiales cerámicos Materiales compuestos.

Cada uno de ellos tiene unas propiedades físicas y mecánicas.

Propiedades mecánicas

Tenacidad: Es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar, sin deformarse ni romperse, los esfuerzos bruscos que se les apliquen.

Elasticidad: Capacidad de algunos materiales para recobrar su forma y dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo que había determinado su deformación

Dureza: Es la resistencia que un material opone a la penetración.

Fragilidad: Un material es frágil cuando se rompe fácilmente por la acción de  un choque.

Plasticidad: Aptitud de algunos materiales sólidos de adquirir deformaciones permanentes, bajo la acción de una presión o fuerza exterior, sin que se produzca rotura.

Propiedades mecánicas

- Ductibilidad: Considerada una variante de la plasticidad, es la propiedad que poseen ciertos metales para poder estirarse en forma de hilos finos.

- Maleabilidad: Otra variante de la plasticidad, consiste en la posibilidad de transformar algunos metales en láminas delgadas.

Ensayos mecánicosLas anteriores propiedades mecánicas se valoran con

exactitud mediante ensayos mecánicos:

- Ensayo de tracción: Ofrece una idea aproximada de la tenacidad y elasticidad de un material.

- Ensayos de dureza: Permiten conocer el grado de dureza del material.

- Ensayos al choque: Su práctica permite conocer la fragilidad y tenacidad de un material.

- Ensayos tecnológicos: Ponen de manifiesto las características de plasticidad que posee un material para proceder a su forja, doblado, embutido, etc

Materiales metálicosESTE MODELO DE ENLACE LES PROPORCIONA UNA SERIE DE PROPIEDADES

Conductores de electricidad y calor.

Dúctiles

Maleables.

Brillo metálico.

Son tenaces (resistencia a la rotura)

Elevados puntos de fusión.MATERIA LES ME

Aleaciones: envases de aluminio aleados con magnesio, bronce=cobre y estaño, latón= cobre y zinc.

Se encuentran en la naturaleza formando parte de minerales. (Bauxita= mineral del que se extrae casi todo el aluminio)

Algunos como oro y plata (metales nobles) se encuentran en estado puro.

Son sensibles a la corrosión. Galvanizado.

Clasificación metales

LOS FÉRREOS: Son los productos siderúrgicos o aleaciones que tienen un alto contenido de hierroLOS MATERIALES NO FÉRREOS:

a su vez, se clasifican en aleaciones ligeras y aleaciones pesadas.

› Las aleaciones ligeras tienen como metal base a elementos de baja densidad, como son el aluminio, magnesio titanio y otros...

› Las aleaciones pesadas, por el contrario, alean metales de alta densidad, cobre, cinc, estaño, plomo, etc.

Semiconductores Y Superconductores

Materiales que muestran un comportamiento intermedio entre aislante y conductor.

Están en ordenadores, automóviles, teléfonos o cualquier dispositivo electrónico.

Elementos semiconductores: Si y Ge, este último se utiliza sólo para aplicaciones especiales debido a su elevado precio. Posteriormente se ha empezado a utilizar también azúfre.

El silicio (no metálico) se impurifica añadiendo otros átomos que aumenten el número de cargas libres. Se conoce como dopaje

Superconductores Materiales que no oponen resistencia al paso de la

corriente, es decir sin disipar la energía en forma de calor. No permiten que un campo magnético externo penetre en

ellos → efecto Meisser. Levitación magnética Aplicaciones: transporte de energía mediante cables

eléctricos, aceleradores de partículas de alta energía, electroimanes de RMN, SQUID( detección de señales eléctricas en cerebro y corazón, paleomagnetismo,etc

Polímeros Con el nombre de polímeros se agrupa un conjunto de materiales

caracterizados por estar compuestos de largas cadenas formadas por la unión de pequeñas moléculas que se repiten, llamadas monómeros que se unen mediante enlaces fuertemente covalentes que les confiere ciertas propiedades.

Los polímeros provienen del petróleo. ” se obtienen moléculas sencillas como son el etileno y el benceno moléculas de partida para la síntesis de macromoléculas: polimerización.

Se pueden distinguir dos grandes métodos de polimerización: por adición y por condensación

Polimerización por adición

Polimerización por adición: monómeros insaturados se unen uno a uno para formar una cadena lineal. La molécula resultante es un múltiplo de la cadena original.

Polimerización por condensación

Reacciones intermoleculares que implican más de un monómero y originan un subproducto de bajo peso molecular, como el agua.

Usos polímeros

Polimerización por condensación

Reacciones intermoleculares que implican más de un monómero y originan un subproducto de bajo peso molecular, como el agua.

Usos polímeros Los mayores consumidores de materiales poliméricos son los sectores de: envase y

embalaje, industria del automóvil, construcción, electricidad y electrónica.

Su baja densidad, lo que los hace muy adecuados para el sector del transporte.

Debido a su biocompatibilidad, se utiliza en implantes quirúrgicos y otras aplicaciones biomédicas

OTROS USOS Recubrimientos: pinturas, barnices, esmaltes, lacas y goma-laca. Tienen diversas

funciones: proteger el material de la degradación y la corrosión, mejorar la apariencia y proporcionar aislamiento eléctrico.

Adhesivos: capacidad de unir de forma temporal o permanente todo tipo de materiales.

Espumas: materiales plásticos muy porosos. Cojines automóvil, embalaje y aislamiento térmico

Clasificación en función de su comportamiento ante el calor:

Los mayores consumidores de materiales poliméricos son los sectores de: envase y embalaje, industria del automóvil, construcción, electricidad y electrónica.

Su baja densidad, lo que los hace muy adecuados para el sector del transporte.

Debido a su biocompatibilidad, se utiliza en implantes quirúrgicos y otras aplicaciones biomédicas

OTROS USOS Recubrimientos: pinturas, barnices, esmaltes, lacas y goma-laca. Tienen diversas

funciones: proteger el material de la degradación y la corrosión, mejorar la apariencia y proporcionar aislamiento eléctrico.

Adhesivos: capacidad de unir de forma temporal o permanente todo tipo de materiales.

Espumas: materiales plásticos muy porosos. Cojines automóvil, embalaje y aislamiento térmico

Clasificación en función de su comportamiento ante el calor

Termoplásticos: se ablandan al calentarse y se endurecen al enfriarse. ( son procesos reversibles).Se fabrican con aplicación simultánea de calor y presión. Son blandos y dúctiles. Polímeros lineales y ramificados con cadenas flexibles.Ej: nailon, polipropileno, poliestireno, etc.

Termoestables: se endurecen al calentarse y no se ablandan al continuar calentando.Son más duros, más resistentes y más frágiles que los termoplásticos. Polímeros entrecruzados y reticulados.Ej: teflón, silicona, baquelita, poliuretano, etc.

Clasificación

Termoplásticos: se Ej: teflón, silicona, baquelita, poliuretano, etc.

Clasificación en función de su comportamiento ante el calor

Aplicaciones elastómeros

Elastómeros: a temperatura ambiente se alargan mucho elásticamente bajo una pequeña tensión y recuperan su forma original cuando cesa el esfuerzo.Ejemplos: poliisopreno, cauchos y siliconas.Su estructura molecular es entrecruzada → vulcanización (recoción con derivados de azúfre).

Caucho: -Sin vulcanizar: blElastómeros: a temperatura ambiente se alargan mucho

elásticamente bajo una pequeña tensión y recuperan su forma original cuando cesa el esfuerzo.Ejemplos: poliisopreno, cauchos y siliconas.Su estructura molecular es entrecruzada → vulcanización (recoción con derivados de azúfre).

Caucho:-Sin vulcanizar: blando y pegajoso. Poca resistencia a la abrasión. Se extrae de la savia de un árbol que crece en zonas tropicales.-Vulcanizado: aumenta su módulo de elasticidad, resistencia a la tracción y resistencia a la degradación por oxidación. Aplicación: neumáticos coches.

ando y pegajoso. Poca resistencia a la abrasión. Se extrae de la savia de un árbol que crece en zonas tropicales.-Vulcanizado: aumenta su módulo de elasticidad, resistencia a la tracción y resistencia a la degradación por oxidación. Aplicación: neumáticos coches.

Cerámicas

Son compuestos formados por elementos metálicos y no metálicos cuyos enlaces son iónicos o predominantemente iónicos. Sus estructuras pueden ser cristalinas o no cristalina (vidrio).

Cerámica →Keramikos = cosa quemada → cocción (tª>800 ºC)

En la cerámica tradicional el material de partida es la arcilla. Dentro de este grupo se encuentra: porcelana fina, ladrillos, baldosa, vidrio y cerámica refractarias.

Son muy resistentes al calor, la corrosión y el desgaste, no se deforman fácilmente cuando se someten a esfuerzos y son menos densos que algunos metales empleados en aplicaciones de alta temperatura.

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Materiales compuestos

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HORMIGÓN

- En construcción se puede introducir en el encofrado y se endurece a temperatura ambiente.

- Su resistencia aumenta mediante el reforzado con acero → hormigón armado.

- Es un material idóneo para en construcción, por ser resistente, durable, incombustible, casi impermeable, y requerir escaso mantenimiento.