Comceptos Basicos Propiedades de lo materiales

1. Las propiedades de un material dependen de su estructura interna y
condicionan su comportamiento durante el proceso de fabricación, a la vez que le
confieren utilidad para unas determinadas aplicaciones. Si queremos modificarlas
habrá que variar su estructura interna, en el caso de los metales al alearlos entre sí
o al someterlos a tratamientos térmicos. A la hora de elegir un material hay que
tener en cuenta sus propiedades: químicas, físicas, mecánicas, económicas y
estéticas. Mediante el estudio detallado de las propiedades físicas y químicas de
átomos, moléculas y compuestos, y utilizando herramientas de diseño asistido por
ordenador, los científicos diseñan materiales con propiedades sorprendentes.
Propiedad de
los materiales

2. Propiedades químicas
La Interacción entre el material y el ambiente
provoca pérdida o deterioro propiedades. Las
efectos serán diferentes según sea material: metal,
cerámico o polímeros.
 a) Oxidación(átomos pasan de estado elemental
a formar cationes): Material se combina con
oxígeno. Reacción de oxidación. Ag,Au o Pt no
se oxidan pero son caros para la industria. Al
crea capa superficial que le autoprotege.
Aleando Acero con Cr o Ni se vuelve inoxidable.
Utilizar recubrimientos protectores:
galvanización o cremación.
 b) Corrosión(Oxidación en ambiente húmedo la
capa óxido se disuelve y se desprende). Se
produce un deterioro lento del material por
acción agente externo(O2)en presencia agua.
No resulta ser un proceso uniforme. Aparecen
puntos de corrosión en distintas partes del
material.
 Se deben al ordenamiento en el espacio de los átomos
de los materiales.
 a) Densidad: Si d<1kg/m3 flotan en agua destilada.
 b) Peso específico: relación entre el peso de una
determinada cantidad de material y el volumen que
ocupa.
 c) Propiedades eléctricas(Nos indican la resistencia que
presentan al paso de corriente eléctrica cuando se les
somete a una diferencia de potencial). La resistencia
eléctrica de un material conductor depende, entre otros
factores de su naturaleza, es decir de la presencia de
electrones móviles en los átomos y de su grado de
movilidad ante la acción de un campo eléctrico. Esta
propiedad, específica de cada sustancia, se denomina
resistividad
Propiedades físicas

3. Propiedades térmicas
Efectos al calentar sólido: absorción, transmisión calor y expansión o dilatación.
 Coeficiente de dilatación térmica lineal: El Material se dilata al aumentar su temperatura(si no
existen cambios de fase)como consecuencia de la mayor vibración de los átomos mayor separación
entre ellos.AL=Lo(1+aAT) Dilatación lineal a=coeficiente dilatación lineal.
 Calor específico: energía absorbida para elevar 1ºC la T de un material sin que se presenten
cambios de fase.
 Temperatura de fusión: Al calentar sólido, el movimiento vibratorio de las partículas se hace más
amplio se produce dilatación. Si la T sigue subiendo la magnitud de vibraciones es tal que la
estructura del material se rompe fusión. Temperatura de fusión o punto de fusión. Va acompañado
de un aumento del volumen. Pto. fusión mayor cuanto mayor sean las fuerzas que mantienen
unidas a las partículas
 Conductividad Térmica: Transmisión calor por conducción se verifica a través de los cuerpos desde
los puntos de mayor a los de menor temperatura y se debe a choques de átomos y partículas entre
sí.Conductividad térmica:indica comportamiento de cada cuerpo frente a la transmisión calor por
conducción.

4. Propiedades magnéticas
Las Propiedades magnéticas de 1 material representan la interacción de su estructura atómica con el campo
magnético.
 Magnetización: cuando dipolos permanentes o inducidos se orientan con B. cm=M/H
 Diamagnetismo El campo magnético B induce dipolo que se oponen al campo. Se oponen al B aplicado, de forma
que en su interior el B es más débil.cm < 0.
 Paramagnetismo El campo magnético en su interior es algo mayor que el aplicado.Dipolos alinean con B cm> 0.
 Ferromagnetismo cm > 0.Dominios magnéticos. Los dipolos permanentes se alinean con B aplicado.
PROPIEDADES ÓPTICAS
 Interrelación de un material y la radiación de la luz visible)Al incidir luz sobre superficie cuerpo: parte se
refleja, parte se transmite al cuerpo, parte se absorbe(aumentando su energía interna)El color de un cuerpo se
debe a la luz reflejada si el cuerpo es opaco o a la que pasa si es translucido o transparente.
 Opaco: absorbe o refleja toda la luz.
 Transparentes: transmiten la luz,se puede ver a través.
 Translucido: dejan pasar la luz pero impiden ver los objetos a su través. El índice de refracción es el que
determina las propiedades ópticas de un material.n=c/v.

5. Propiedades mecánicas
Describen la forma en que un material soporta fuerzas aplicadas, incluyendo fuerzas de tensión, compresión, impacto, cíclicas o de
fatiga, o fuerzas a altas temperaturas. Muchos materiales cuando están en servicio están sujetos a fuerzas o cargas. En tales condiciones es
necesario conocer las características del material para diseñar el instrumento donde va a usarse de tal forma que los esfuerzos a los que
vaya a estar sometido no sean excesivos y el material no se fracture. El comportamiento mecánico de un material es el reflejo de la
relación entre su respuesta o deformación ante una fuerza o carga aplicada.
 a) Elasticidad-Plasticidad: Capacidad de un material para recuperar su forma una vez desparecida la fuerza que lo deformaba. En
sólidos cada átomo ocupa posición equilibrio debido a la existencia de fuerzas internas de cohesión. Al aplicar Fext se produce una
deformación. Si el material vuelve a su forma original la deformación se considera elástica. En caso contrario se considera plástica.
Tracción: Esfuerzo axial. Def elástica inmediatas y reversibles. Para determinar la elasticidad y la plasticidad de un material se realizan
ensayos de tracción y compresión. En muchos materiales, entre ellos los metales y los minerales, la deformación es directamente
proporcional al esfuerzo.
 b) Plasticidad: Habilidad de un material para conservar su nueva forma una vez deformado. Importante en procesos de conformación
por deformación(sobretodo metales).Laminación acero en caliente, conformado en frío chapas de automóvil.
 c) Ductilidad:(capacidad mat para estirarse en hilos)
 d) Maleabilidad:(aptitud de un mat para extenderse en láminas sin romperse)
 e) Dureza:(Oposición cuerpo a dejarse rayar o penetrar por otro = resistencia al desgaste)
 f) Tenacidad:(R q opone cuerpo a rotura cuando está sometido a esfuerzos lentos de deformación)
 g) Fragilidad:(El mat se rompe cuando una F impacta sobre él)= Resiliencia
 h) Fatiga:(Deformación de un mat sometido a cargas variables, inferiores a la de rotura, cuando actúan un cierto tiempo o un nº
determinado de veces)
 i) Otras maquina bilidad: (facilidad para dejarse cortar por arranque de viruta),acritud(>dureza, fragilidad y R en ciertos metales como
consecuencia de la def. en frío),colabilidad (aptitud mat fundido para llenar un molde)