1. 1. La Humanidad y el uso de los materiales.
2. Los materiales.
3. Los nuevos materiales

2.  - Evolución histórica.
 - Sobreexplotación de recursos.
 - Estudio de la sostenibilidad. Solución
futura.

3.  1.1. La evolución histórica.
 1.2. Recursos naturales agotables.
Fe, Cu, petróleo y gas, son claros ejemplos
de recursos agotables, siendo estos últimos
no renovables.
Existen más de 70.000 materiales
diferentes.

4.  Los materiales son sustancias que componen
las cosas que nos rodean y han sido
manufacturadas.
 Ejemplo: la madera, el acero, los plásticos, el
hormigón, el vidrio, el papel,etc.

5. Materiales Férreos Aceros
Metales y aleaciones
Fundiciones
No férreos
Metales Pesados
Metales Ligeros
Compuestos Aglomerados
Cerámicos Reforzados
Plásticos
Termoplásticos Termoestable Elastómero

6.  Las condiciones que deben cumplir son las
siguientes:
- Que sus propiedades sean adecuadas para el uso
que se le vaya a dar.
- Que puedan reciclarse fácilmente con menor
consumo energético, sin contaminar el medio
ambiente.
- Que no generen residuos en su propio proceso
de transformación.

7. 2.1. Metales y aleaciones
Los metales.
Las aleaciones.
Problemas que pueden presentar.

8.  Las aleaciones son combinaciones de un
metal con otro o con algún no metal,
generalmente con mejores propiedades
mecánicas que los metales en estado puro.
 Como aleaciones del hierro, tenemos el
diagrama Hierro- carbono.

9.  Aleaciones férricas: son aleaciones de Hierro
carbono.
 Aleaciones no férricas: No contienen carbono
o se encuentra en pequeñas este se
encuentra en pequeñas cantidades.

11.  Hierro: Se considera puro si su contenido es
menor de 0,03 % de carbono.
 Aceros: El acero es una aleación de hierro y
carbono.
◦ Aceros al carbono.
◦ Aceros aleados.
• Fundiciones: Son aleaciones que
permiten forja.
• Aceros Inoxidables.

12.  Cobre y sus aleaciones.
 Aleaciones de Níquel, Cobalto y
superaleaciones.
 Aleaciones Ligeras.
◦ Aluminio. -- Berilio.
◦ Titanio. -- Magnesio.
 Aleaciones de Titanio.

13.  Unión de cientos de miles de monómeros.
 Si empleamos siempre el mismo monómero se denomina
homopolímeros, si esta formada por diferentes se denomina
copolímero.
 Policondensación.
 Poliadición.

14.  Polímetros: Son sustancias de origen orgánicos formadas,
principalmente, por Carbono e Hidrógeno, con elevado peso
molecular. Polimerización.
 Monómeros: Son compuestos moleculares sencillos, con
enlaces covalentes.
 Materias primas: La principal materia prima es el
petróleo, aunque también se utilizan materiales como madera
y algodón.

15. Forman largas cadenas de
Termoplásticos. átomos de carbono unidos
de forma rígida.
Son más resistentes y
Termoestables. frágiles, pues forman
cadenas de átomos de
carbono entrecruzadas.
Son capaces de
Elastómeros. deformarse al ser
sometidos a presión y
recuperar su forma inicial
al cesar la misma.

16.  Los materiales cerámicos son compuestos
por elementos metálicos y no metálicos
enlazados de forma iónica y/o covalente.
◦ Son duros y frágiles.
◦ Tienen baja tenacidad y ductilidad.
◦ Son buenos aislantes eléctricos y térmicos.
◦ Soportan altas temperaturas de fusión.
◦ Tienen buena estabilidad química.
◦ https://www.youtube.com/watch?v=i02JBBmyWss

17.  Vidrios: Contienen un 70 % de sílice, además de sosa y cal.
 Vitrocerámicas: Son vidrios que tras un tratamiento por
calor han perdido su estado amorfo, disponen de un
coeficiente de dilatación muy bajo.
 Arcillas: Son silicatos de aluminio hidratados.
 Refractarios: Están compuestos por partículas gruesas de
óxidos metálicos unidos por material refractario más fino.
 Abrasivos: Se emplean en operaciones de corte por
desgaste.
 Cementos: Silicatos de calcio en forma de polvo fino.

18.  Cerámicas avanzadas: Grupo de carburos,
nitruros, boruros y óxidos. Excelentes
propiedades mecánicas y físicas a elevadas
temperaturas.
◦ Alúmina (Al2O3 ). Resistente a altas temperaturas y
aislante térmico.
◦ Nitruro de aluminio (AlN). Es un buen aislante
eléctrico.
◦ Carburo de siicio (SiC). Excelente resistencia a la
corrosión.
◦ Carburo de boro (B4C). Extrema dureza y ligero,
resistente al desgaste por abrasión.

19.  Los materiales compuestos están formados por dos o más
constituyentes con diferente forma y composición química e
insolubles entre sí, uno en forma de matriz o material aglutinante y
otro en forma de refuerzo, como fibra o partículas
 https://www.youtube.com/watch?v=pEUBRntSduI&feature=related

20. Materiales
compuestos
Refuerzo Matriz

21.  Refuerzo con partículas.
 Refuerzo con fibra.
 Refuerzo estructural.

22.  Matriz metálica. Se trata de matrices de metales como
Al, Cu. Su uso principal es el aeronáutico.
 Matriz cerámica. Matriz de C con fibras de grafito, que
se emplea para mejorar la tenacidad de las cerámicas y
conservar sus propiedades.
 Matriz polimérica. Son matrices de poliéster con fibra
de carbono. Mayor flexibilidad de la matriz y resistencia.

24.  En construcción: actualmente se incorporan otros materiales
como fibra de carbono, polímeros, vidrio que combinados
forman los composites.
 En medicina: materiales biocompatibles; nuevas técnicas de
diagnóstico (tep); nanopartículas; puntos cuánticos; …
 En energía: mayor aprovechamiento de la luz solar con
nuevos materiales fotovoltaicos, baterías más ligeras, pilas de
combustible, etc.
 En electrónica: cristal líquido en las teles, los ccd de las
cámaras digitales, …
 Todos estos desafíos en las distintas disciplinas se están
centrando en un área nueva de investigación que es la
nanotecnología

25.  Ya vimos anteriormente las cualidades del acero, del
hormigón armado y otros metales flexibles y resistentes a
la tracción.
 Los composites son la solución a los problemas de
corrosión, tracción, etc. Dentro de estos materiales
destacan como resinas o relleno:
La fibra de carbono: es más resistente que el acero y más
ligera. No se oxida, es moldeable y resistente a las
variaciones de temperatura. Se usa en aeronáutica,
automoción, bicicletas , cañas de pescar,…
La fibra de vidrio: tiene propiedades similares a la anterior,
aunque menos resistente. Tiene la ventaja de ser más
barata su fabricación. Usos en automoción, materiales
deportivos, cables de fibra óptica,…

27.  Las pilas de combustible son la alternativa a la energía clásica
de combustión, utililizándolas en los coches eléctricos. Se
obtiene de manera directa e. Eléctrica a partir del hidrógeno u
otros combustibles.
 Las placas fotovoltaicas de silicio combinado con boro y
fósforo crean e. Eléctrica atrapando la e. De la luz. Lo último
es introducir la nanotecnología.

28.  Gracias a la ingeniería biomédica se están
consiguiendo materiales y técnicas de diagnóstico
que mejoran la salud de los pacientes.
 Polímeros de resina y cuarzo para los empastes;
silicona para implantes de todo tipo; válvulas
cardíacas de titanio-al-v; mallas para las arterias de
níquel-ti; utilización de titanio para implantes de
cadera, placas o tornillos; etc.
 Utilización del tep para mostrar la actividad de los
tejidos y hacer estudios cancerígenos, neurológicos,
ETC.

30.  Es el conjunto de conocimientos y técnicas que permiten
controlar la producción de estructuras a escala molecular y
atómica. DEBE SU NOMBRE AL PREFIJO NANO = 1 nm = 10 -9
m. ( 1micra = 1000 nm).
 Las aplicaciones son múltiples:
1. Catalizadores: para fabricar gasolinas fragmentando las
moléculas de los hidrocarburos.
2. Almacenamiento de datos: obtención de microchips con
transistores más pequeños.
3. Encapsulado de fármacos : liposomas que contienen un
fármaco y mejoran la dosificación.
4. Recubrimientos: filtros solares, cerámicas más duras,…
5. Investigación biomédica: los puntos cuánticos que permiten
visualizar la migración de c. Cancerígenas
Etc.

32.  I+D+I Representa el esfuerzo conjunto de toda la sociedad
para el avance de la investigación y su aplicación. Incluye i.
Básica( csic); i. Aplicada (grandes empresas) e innovación
empresarial (pyme).
 Desde el mundo académico existen instituciones como :
fecyt; ott; otris;…
 Los grandes proyectos científicos exigen inversiones
económicas durante plazos muy prolongados y se justifican
por la contribución al saber humano; la apertura de nuevas
fronteras científicas y aplicaciones prácticas que mejoran la
calidad de vida.