Este documento presenta una introducción a los nuevos materiales, incluyendo aleaciones, cerámicas, polímeros, compuestos, nanotecnología y metamateriales. Describe las propiedades fundamentales y algunos ejemplos de cada tipo de material, así como breves resúmenes de su historia y desarrollo. Los materiales más destacados son las aleaciones metálicas, los polímeros sintéticos, los compuestos de fibra de carbono, y los avances en nanotecnología como el grafeno y los nanotubos

1. Nuevos materiales
1. Aleaciones
2. Cerámicas
3. Polímeros
4. Composites
5. Nanotecnología
6. Metamateriales

2. 1. Metales y aleaciones
o Sustancias o mezclas
formadas básicamente por
elementos metálicos
Propiedades
o Elevada conductividad
eléctrica y térmica
o Resistencia mecánica
o Plásticos, dúctiles y
maleables
Tipos
• Férreas • No férreas

3. 1. Historia de la metalurgia
o 3000 A.C.: Edad del
Bronce
o Aleación de cobre y estaño
o Mayor resistencia que el
cobre puro
o Metalurgia sencilla

4. 1. Edad del Hierro
o 1500 A.C.: Edad del
Hierro
o Metalurgia a mayor
temperatura (1536 º C)
o Descubrimiento del
acero (hititas)
o Tenaz y resistente
o 1855: Horno Bessemer
© Jose M. Benito

5. 1. Tratados de Metalurgia
o 1540: V. Biringuccio: “La
Pirotecnia”
o 1556: G. Agricola (G.
Bauer): “De Re metallica”
o 1784: Francisco J. Sarriá:
Ensayo de metalurgia

6. 1. Aluminio
o Muy abundante en la
corteza
o 1886: desarrollo de la
electrólisis del aluminio
o Muy ligero
o No presenta problemas de
corrosión

7. 1. Titanio
o 1791: descubrimiento del
titanio
o Cuarto metal más
abundante
o 1946: desarrollo del
método de producción
industrial
o Ligero y de elevada
resistencia mecánica
o Industria aeroespacial y
medicina

8. 1. Nuevas aleaciones
o Aleaciones pesadas:
cuproníquel, alpaca,
cuproaluminio,…
o Aleaciones ligeras:
duraluminio, Al-Mg, Al-Si
o Tratamientos especiales:
galvanizado, sinterización,
tratamiento superficiales

9. 2. Cerámica
o Materiales inorgánicos
compuestos por metales y
no metales cohesionados
Propiedades
o Elevada dureza
o Resistencia al ataque
químico y a temperaturas
elevadas
o Aislantes
o Frágiles

10. 2. Cerámica
o 10000 A.C.: Primeras
piezas de cerámica
o 4000 A.C.: Invención del
torno
o 2500 A.C.: Cerámica
campaniforme

11. 2. Nuevas cerámicas
o Nitruro de silicio, Si3N4
o Carburo del silicio, SiC
o Zirconia, ZrO2
o Alúmina, Al2O3
o Diboruro de titanio TiB2
o Nitruro de aluminio, AlN
o Oxinitrato de aluminio de
silicio, SiAlON
o Aplicaciones: industria
aerospacial..

12. 3. Polímeros
o Materiales orgánicos
formados por grandes
macromoléculas
compuestas por
subunidades más pequeñas
(monómeros)
Propiedades:
o Baja densidad
o Resistencia
o Ductibilidad y maleabilidad

13. 3. Tipos de polímeros
o Naturales- sintéticos
o Homopolímeros- copolímeros
o Lineales-ramificados
o Termoestables- termoplásticos
o Adición - condensación

14. 3. Polímeros de adición
o Polietileno
o Poliestireno
o Teflón
o PVC
o Metacrilato
o Resinas epoxi

15. 3. Polímeros de condensación
o Poliésteres: PET,
policarbonato
o Poliamidas: nailon, kevlar,
neopreno

16. 4. Composites
o Materiales formados por
dos partes, una matriz
continua y otro que le sirve
de refuerzo, que puede ser
laminar, fibrosa o partícula
o Propiedades
o Gran resistencia
o Baja densidad

17. 4. Tipos de composites
o Fibra de carbono
o Composites cerámicos
o Resinas de poliéster
o Kevlar

18. 5. Nanotecnología

19. 5. Nanotecnología

20. 5. Grafeno
o 1962: Síntesis por
Boehm
o 2010: Andre Geim y
Konstantín
Novosielov (Nobel de
Física 2010)

21. 5. Fulerenos
o 1985: Síntesis por H. Kroto
(Nobel de Química 1996)

22. 5. Fulerenos
Aplicaciones
o Conductores de la
electricidad
o Vehiculo de antibióticos o
tratamiento específicos
o Fabricación de polímeros

23. 5. Nanotubulos
o Estructuras tubulares
sintetizadas por S. Iijima
Aplicaciones:
o Fibras textiles
o Dianas moleculares
o Fabricación de polímeros

24. 6. Metamateriales
o Materiales con índices de
refracción negativos
o Transmiten la luz y se
comportan como
materiales transparentes
o H.G. Wells:
“El hombre invisible”