Semana 1 : "Propiedades Generales de los Materiales"

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES

I.  DEFINICIÓN:

Las Propiedades de un material se pueden definir como aquella serie de características que determinan el comportamiento de ese material ante las acciones físicas, químicas, mecánicas, etc. Siendo dichas propiedades lo que diferencian un material de otro.

NECESIDAD DE LOS MATERIALES:

• Los materiales son necesarios para la fabricación de productos.
• En el diseño de un objeto ha de emplearse el material que mejor se adapta a sus exigencias de uso y que resulta mas económico.
• Es necesario conocer los tipos de materiales desde épocas ancestrales, aprovechando los recursos disponibles de su entorno, como madera, arcilla, metales, etc.
• Para designar las edades prehistóricas los historiadores utilizan el nombre material que se usaba predominante en ellas.

OBTENCIÓN DE LOS MATERIALES:

La mayoría de los materiales de los cuales están fabricados los objetos no se encuentran directamente en la naturaleza, sino que se elaboran a partir de otras sustancias que son las que se extraen de la naturaleza.

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

• MATERIALES: Son los productos útiles para la actividad tecnológica que se obtiene de la transformación de las materias primas.

II. PROPIEDADES FÍSICAS:

Son aquellas que determinan la formación en el espacio de un material dependiendo de su resistencia, rugorisidad, aspecto, utilidad, etc.

• FORMAS Y DIMENSIONES: En su principio no tienen forma por si mismo. Es la ingeniería la que proporciona la forma de diseño que se le confiere. El ejemplo mas grande en construcción es el concreto, adopta la forma y dimensión diseñada por el especialista(ingeniero).

• PESO ESPECIFICO: Se define como su peso por unidad de volumen. Se calcula dividiendo el peso de un cuerpo o porción de materia entre el volumen que este ocupa.

• POROSIDAD: Es la capacidad de un material de absorber líquidos o gases.

• PERMEABILIDAD: Es la capacidad de un material para que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna.

• CAPILARIDAD: Es una propiedad que depende de su tensión superficial(la cual a su vez, depende de la cohesión o fuerza intermolecular del liquido) 

• HIGROSCOPIA: Son todos los compuestos que atraen agua en forma de vapor de liquido de su ambiente, por eso a menudo son utilizados como desecantes.

III. PROPIEDADES TÉRMICAS:

• CALOR ESPECIFICO: Se define a la 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 presente cambios de fase.

Q = m. C . (T2 - T1)

• DILATACIÓN: La mayoría de los materiales aumentan de tamaño(se dilatan) al aumentar su temperatura, siempre que no se produzcan cambios de fase. El origen de la dilatación térmica reside en que al aumentar la temperatura aumentan las vibraciones de las partículas(moléculas, átomos, o iones) del material, lo que da origen a una mayor separación entre ellas.

• TRANSMISIÓN DE CALOR: A través de los cuerpos desde los puntos de mayor a los de menor temperatura, y se debe a los choques de los átomos y de las partículas sub atómicas entre si.

La conductividad térmica depende fundamentalmente: La naturaleza de los cuerpos, la fase en la  que se encuentran la composición y la temperatura.

• REFLEXIÓN DEL CALOR: Es la protección de un material al incremento de calor sin modificar su estructura física química. Este tipo de propiedad puede ser limitada por temperatura.

IV.  PROPIEDADES ACÚSTICAS:

• TRANSMISIÓN Y REFLEXIÓN DEL SONIDO:Es una parte de la física de un material que es transmitida y otra absorbida, la parte absorbida se disipa bajo otras formas de energía.

V.  PROPIEDADES ÓPTICAS:

• COLOR: Cuando la luz incide en la superficie de un mineral, parte de ella se refleja y parte se refracta. Si la luz no sufre absorción, el  material es incoloro. Los materiales son coloreados porque absorben ciertas longitudes de onda de la luz y el color es el resultado de una combinación de aquellas longitudes de onda que llegan al ojo.

• REFLEXIÓN DE LA LUZ: Cada uno de los objetos da una reflexión y absorción, en forma parcial o total. En superficies lisas y brillantes se refleja mas que en las rugosas.

• TRANSMISIÓN DE LA LUZ:Se da por medio de elementos transparentes como los vidrios, cada uno en mayor o menor grado.

VI.  PROPIEDADES QUÍMICAS:

• COMPOSICIÓN QUÍMICA: Es necesario saber los componentes de los materiales para conocer sus propiedades.

• ESTABILIDAD QUÍMICA: La capacidad de ciertos materiales de oponerse a los agentes exteriores que quieran alterar sus propiedades.

VII.  PROPIEDADES MECÁNICAS: 

• TENACIDAD: Es una resistencia que opone un cuerpo a su rotura cuando esta sometido a esfuerzos lentos de deformación.

• ELASTICIDAD: Es la capacidad que tiene algunos materiales para recuperar su forma, una vez que ha desaparecido la fuerza que los deformaba.

• PLASTICIDAD: Es la habilidad de un material para conservar su nueva forma una vez deformado es opuesto a la elasticidad.

• MALEABILIDAD: Es la aptitud de un material para extenderse en laminas sin romperse(aluminio, oro,etc.).

• DUCTIBILIDAD: Es la capacidad que tiene un material para estirarse en hilos(cobre, oro, aluminio, etc.)

• FLUENCIA: Deformación(que puede llegar a la rotura) de un material sometido a cargas variables, inferiores a la de rotura. Cuando actúan un cierto tiempo o un numero de veces.

• RIGIDEZ: Cuando no se deforman los materiales.

• DUREZA: Oposición que ofrece un cuerpo a dejarse rayar o penetrar por otro o lo que es igual, la resistencia al desgaste.

• ISOTROPIA:Capacidad de ciertos materiales de producir la misma resistencia frente a fuerzas en diferentes sentidos. Lo contrario es la anisotropia como la madera.