Estructura de los materiales

1. ESTRUCTURAS DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LA BUJÍA
CUERPO
El cuerpo de la bujía se obtiene de aceros al azufre con contenido medio de
carbono.
 Carburo de hierro. CFe3
Cristaliza formando un paralelepípedo ortorrómbico de gran tamaño.
AISLANTE
Para el aislante, se utilizan materiales cerámicos. Estos se conforman de: Arcilla,
el desgrasante (o clastos y el agua.
 Arcilla. Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O
Estos minerales se constituyen de láminas de tetraedros con una
composición química general de Si2O5 en donde cada tetraedro (SiO4) está
unido en sus esquinas a otros tres formando una red hexagonal. Aluminio y
hierro pueden parcialmente reemplazar al silicio en la estructura mientras.
Los átomos de oxígeno ubicados en los ápices de los tetraedros de estas
láminas pueden, al mismo tiempo, también formar parte de otra lámina
paralela compuesta de octaedro. Estos octaedros suelen estar coordinados
por cationes de Al, Mg, Fe3+ y Fe2+. Más infrecuentemente átomos de Li,
V, Cr, Mn, Ni, Cu o Zn ocupan dicho sitio de coordinación.

2.  Los desengrasantes pueden ser minerales (cuarzo, calcita, feldespato,
esquisto, mica, etc.), orgánicos (carbón, vegetales, cereales, hojas),
animales (conchas, fragmentos de hueso), y trozos de cerámica,
fragmentos de sílex, etc.
Como ejemplo usaremos el Cuarzo. SiO2
Existen dos formas de cuarzo según su estructura: cuarzo-α y cuarzo-β. El
cuarzo-α o bajo cuarzo tiene estructura trigonal y puede existir hasta
temperaturas de 573 °C. Por encima de ella se transforma en cuarzo-β o
alto cuarzo que es de estructura hexagonal. A temperaturas sobre 867 °C
el cuarzo-β se transforma lentamente en tridimita, otro mineral de sílice.
 Agua. H2O
ELECTRODO
La mayor parte de los electrodos de las bujías se fabrican con aleación de cobre y
níquel, cuya composición varía según las principales aplicaciones a las cuales se
destinará la bujía.
 Cuproníquel. 55% de cobre y un 45% de níquel
Los elementos cobre y níquel son totalmente miscibles tanto en estado
sólido como en estado líquido, es decir, aleaciones hechas a partir de
ambos componentes estarán compuestas, independientemente de la

3. composición, de una única fase cristalina, en este caso una fase α cúbica
centrada a las caras.
Al enfriar las aleaciones de cobre – níquel del estado de masa fundida, el
equilibrio de concentraciones a través de difusión entre los primeros
cristales formados y el resto de la mezcla líquida es muy lento. Por lo tanto,
en la estructura se forman cristales con proporciones diferentes de cobre y
níquel. Las primeras zonas cristalinas solidificadas, más cristalinas, son
más ricas en níquel. La diferencia de concentraciones solo se puede
homogeneizar mediante deformación en caliente o bien un recocido largo a
alta temperatura.
BENEFICIOS DEL USO DE ESTOSMATERIALES
ACERO
 Alta resistencia: Su alta resistencia en relación a su peso, permite la
elaboración de estructuras ligeras, las cuales sin acero aumentarían
drásticamente sus dimensiones. Es esta alta resistencia tanto a compresión
como a tracción lo que permite a las vigas obtener una notable resistencia
a flexión.
 Elasticidad: Su comportamiento es prácticamente linealmente elástico,
cumpliendo con la ley de Hooke hasta cierto punto donde los esfuerzos ya
son considerables.
 Tenacidad: Enorme capacidad de absorción de energía.
 Ductilidad: Esta cualidad dota al acero con la capacidad de deformarse
considerablemente antes de entrar a un estado plástico o de rotura. Esta
característica permite que los elementos estructurales de hormigón armado
avisen su falla mediante agrietamientos.

4.  Reciclable: El acero es reciclable en un 100% además de ser totalmente
degradable.
CERÁMICA
 Baja densidad: Debido a su peso bajo se utiliza para diseño de motores,
revestimientos de lanzadera espacial, aviones, entre otros.
 Excelente comportamiento ante la corrosión: Los materiales mecánicos son
combinaciones de elementos metálicos y no metálicos, se puede considerar
que son materiales que ya han sido corroídos. La corrosión en los
materiales cerámicos transcurre como una simple disolución química, en
contraste con los procesos electroquímicos de los metales y no metales.
 Altas características mecánicas: Oponen una alta resistencia al
desplazamiento tangencial, debido a su flujo de viscosidad bajo.
 Mantenimiento mínimo: Los recubrimientos cerámicos no necesitan ningún
mantenimiento después de su puesta en obra, excepto las normales
operaciones de limpieza. La cerámica se caracteriza por su alta facilidad de
limpieza y su capacidad de preservación frente a la suciedad y cualquier
tipo de contaminación.
 Resistentes a abrasión: Esta característica permite saber el grado de
cohesión interna del material.
 Durabilidad elevada: Se refiere a la capacidad que tiene el material
cerámico de mantener su integridad estructural bajo las condiciones a las
cuales está expuesto.
 Uso en medios químicamente agresivos: La estructura atómica de los
materiales cerámicos es la responsable de su gran estabilidad química ante
agentes químicos agresivos.
 Aislante térmico: La mayoría de los materiales cerámicos tienen bajas
conductividades térmicas debido a sus fuertes enlaces iónico/covalentes.
La diferencia de energía entre la banda de valencia y la banda de
conducción en estos materiales es demasiado grande como para que se
exciten muchos electrones hacia la banda de conducción.
 Aislante eléctrico: La forma de sujeción (sujetar con fuerza de manera que
no se caiga, mueva o separe) de los electrones en las moléculas de estos
elementos hace que sean bajos conductores.
 Permeable a las ondas electromagnéticas: Se relacionan con la
interrelación entre un material y las radiaciones electromagnéticas en forma
de ondas o partículas de energía, conocidas como fotones. Estas
radiaciones pueden tener características que entren en nuestro espectro de
luz visible, o ser invisibles para el ojo humano. Esta interacción produce una
diversidad de efectos, como absorción, transmisión. Reflexión, refracción y
un comportamiento electrónico.

5.  Alta dureza y rigidez: Tienen enlaces iónicos y covalentes, los cuáles son
más fuertes que los metálicos.
 Altos puntos de fusión: Debido a sus enlaces fuertes permiten que los
cerámicos tengan altos puntos de fusión.
 No sufren oxidación: La estructura atómica de los materiales cerámicos es
la responsable de su gran estabilidad química ante agentes químicos
agresivos. Se cree que los cerámicos refractarios y estructurales son
inertes o resistentes a la oxidación en comparación con los metales. Esto
es relativamente cierto a temperaturas ambientes o por debajo de los 100°
C en ambientes secos. Cuando la temperatura aumenta la degradación de
los mismos comienza a acelerarse.
CUPRONÍQUEL
 La resistencia de las aleaciones cobre – níquel monofásicas se incrementa
a medida que aumenta el contenido en níquel.
 A través de la deformación plástica se aumentan el límite de cedencia al
0,2%, la resistencia a fractura y la dureza.
 La resistencia eléctrica específica del cobre y del níquel se incrementa al
alear los dos metales, de forma que aleaciones con un elevado contenido
en níquel pueden usarse como materiales resistivos.
 Con adición de más de un 41,5% en peso de níquel las aleaciones cobre –
níquel pasan a ser ferromagnéticas. Las aleaciones técnicas Cu – Ni más
comunes son paramagnéticas.
 Las aleaciones cobre – níquel con adiciones de hierro y manganeso se
pueden encontrar en los materiales más resistentes a la corrosión debido a
sus buenas propiedades químicas y electroquímicas.
 Bajo condiciones oxidantes se pasiva la superficie, lo que aporta una
protección adicional contra la corrosión en medio acuoso, sobre todo en
corrientes de agua salada fría y caliente. Debido a su elevado potencial
electroquímico, las aleaciones cobre – níquel no se ven atacadas
normalmente cuando se combinan con otros materiales.
 Resistencia contra la fisuración por corrosión bajo tensión. Solamente se
ven amenazadas a bajas velocidades de flujo del refrigerante, dado que se
pueden formar depósitos que pueden ser iniciadores de corrosiones por
picadura. La incorporación de hierro favorece una capa protectora delgada
y mejora aún más la resistencia a corrosión.