2.3-2.5-3 Estructura cristalina-Propiedades de la materia.pdf

LICENCIATURA EN INGENIERÍA INDUSTRIAL
MATERIA:
PROPIEDAD DE LOS MATERIALES
Impartida por:
M.C. Claudio Martínez Pacheco
CUARTA SESIÓN
4 de Noviembre de 2023, Comalcalco, Tabasco

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14
Microvarillas de ZnO – Imágenes SEM

15
Nanovarillas de ZnO
– Imagen SEM

16
2. ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES.
2.1 Estructura cristalina y su consecuencia en las propiedades.
2.2 Materiales puros.
2.3 Aleaciones ferrosas y no ferrosas.
2.4 Materiales orgánicos e inorgánicos.
2.5 Materiales Cerámicos.

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29
Polímeros cristalinos más comunes:
1.Polietileno (PE): El polietileno es uno de los polímeros más ampliamente utilizados y se presenta en dos
formas cristalinas principales: el polietileno de alta densidad (PEAD) y el polietileno de baja densidad
(PEBD). Estos materiales tienen una estructura cristalina regular y son conocidos por su resistencia, rigidez
y resistencia química.
2.Polipropileno (PP): El polipropileno es otro polímero ampliamente utilizado que exhibe cristalinidad. Es
conocido por su rigidez, resistencia al calor y durabilidad.
3.Polietilentereftalato (PET): El PET es un polímero cristalino común utilizado en botellas de plástico,
películas de embalaje y fibras textiles. Tiene buenas propiedades de barrera y rigidez.
4.Polietileno de alta densidad (HDPE): El HDPE es una variante cristalina del polietileno que es conocida
por su alta densidad y resistencia a la abrasión. Se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo
envases y tuberías.
5.Poliamida (nylon): Los polímeros de nylon, como el nailon 6 y el nailon 66, son polímeros cristalinos
utilizados en aplicaciones que requieren resistencia a la tracción y durabilidad, como hilos y fibras, así como
en la fabricación de piezas de ingeniería.
6.Polietilenotereftalato (PET): El PET es un polímero cristalino que se utiliza comúnmente en envases de
alimentos y bebidas, así como en la fabricación de fibras textiles.
7.Polímeros de cristal líquido (LC): Algunos polímeros de cristal líquido, como el poliéster de cristal
líquido (LCP), exhiben propiedades cristalinas y se utilizan en aplicaciones de alta tecnología, como
componentes electrónicos

30
Materiales Orgánicos

31

32

33

34

35
Materiales inorgánicos
Óxido de Titanio

36
El óxido de cobre(II), también llamado antiguamente óxido
cúprico (CuO). Como mineral se conoce como tenorita.
Óxido de cobre
Monoclínica

37
Óxido de tungsteno (WO3)
Cúbica centrada en el cuerpo

38

39
Óxido de Zinc
Cúbica simple Cúbica centrada
en las caras
Hexagonal

40

41

42
Materiales cerámicos más comunes:
❑ Porcelana: La porcelana generalmente se compone de caolín (un tipo de arcilla),
feldespato y cuarzo. La fórmula química del caolín es Al2Si2O5(OH)4.
❑ Óxido de aluminio (alúmina): La fórmula química de la alúmina es Al2O3.
❑ Carburo de silicio: La fórmula química del carburo de silicio es SiC.
❑ Nitruro de silicio: La fórmula química del nitruro de silicio es Si3N4.
❑ Zirconia: La fórmula química de la zirconia (óxido de circonio) es ZrO2.
❑ Carburo de boro: El carburo de boro tiene varias formas con diferentes fórmulas
químicas, como B4C para el carburo de boro cúbico y BN para el nitruro de boro.
❑ Feldespatos: Los feldespatos son un grupo de minerales con diferentes fórmulas
químicas, como el feldespato potásico (KAlSi3O8) y el feldespato sódico
(NaAlSi3O8).

43
Cerámicos
1.Porcelana: La porcelana es un material cerámico muy conocido y ampliamente utilizado. Es conocida por su
dureza, translucidez y resistencia a altas temperaturas. Se utiliza en la fabricación de vajilla, productos
sanitarios, aislantes eléctricos y más.
2.Arcilla y cerámica de terracota: La arcilla y la cerámica de terracota se utilizan en la fabricación de ladrillos,
tejas, cerámica de arte y productos de alfarería.
3.Óxido de aluminio (alúmina): La alúmina es un material cerámico ampliamente utilizado debido a su alta
resistencia al desgaste y a la corrosión. Se utiliza en aplicaciones como revestimientos, herramientas de corte y
sustratos de circuitos impresos.
4.Carburo de silicio y nitruro de silicio: Estos materiales cerámicos son conocidos por su alta resistencia a
altas temperaturas y corrosión. Se utilizan en aplicaciones que requieren alta resistencia mecánica y térmica,
como en la industria de la electrónica y la fabricación de herramientas de corte.
5.Zirconia: La zirconia es un material cerámico que tiene una alta resistencia y es utilizado en aplicaciones que
requieren resistencia al desgaste y alta resistencia a la fractura, como en implantes dentales y componentes de
válvulas.
6.Carburo de boro: El carburo de boro es un material extremadamente duro y se utiliza en herramientas de
corte de alta velocidad y en aplicaciones que requieren resistencia al desgaste.
7.Cerámicas técnicas avanzadas: Estos incluyen materiales cerámicos avanzados como carburo de silicio
reforzado con fibra, alúmina policristalina avanzada y otros compuestos diseñados para aplicaciones de alta
tecnología en campos como la aeroespacial y la electrónica.
8.Feldespatos y caolín: Estos materiales se utilizan en la fabricación de esmaltes cerámicos y productos de
porcelana.

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55
3. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES.
3.1 Eléctricas y Magnéticas.
3.2 Térmicas.
3.3 Químicas.
3.4 Mecánicas.

56
Las propiedades eléctricas y magnéticas más
importantes de los materiales son:
➢ Conductividad eléctrica
➢ Diamagnétismo
➢ Paramagnétismo
➢ Ferromagnétismo

57
La conductividad eléctrica de muchos materiales enlazados de
manera covalente (por ejemplo, el silicio, el diamante y muchas
cerámicas) no es alta, dado que los electrones de valencia están
encerrados en los enlaces entre los átomos y no están fácilmente
disponibles para la conduccion
La conductividad eléctrica o simplemente conductividad, es
la propiedad física que clasifica a los materiales en:
• Aislantes o dieléctricos
• Semiconductores
• Semimetales
• Conductores o materiales metálicos
• Superconductores

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67
Los materiales conocidos como perovskitas son superconductores.

68

69
3. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES.
3.1 Eléctricas y Magnéticas.
3.2 Térmicas.
3.3 Químicas.
3.4 Mecánicas.

70

71
Enlace covalente

72

73
Propiedades térmicas de los materiales:
❑Capacidad calorífica
❑Expansión térmica
❑Conductividad térmica

74

75

76

77

78

79

80

81
Materiales cerámicos La brecha de energia en materiales ceramicos es demasiado
grande para que muchos electrones sean excitados hacia la banda de conducción, excepto a
temperaturas muy altas. Entonces, la transferencia de calor en materiales cerámicos ocurre
básicamente por vibraciones de la red (o fonones).

82
• Askeland D. R. and Wright W. J. (2017). Ciencia e ingeniería de materiales. México: Cengage Learning Editores, S.A. de C.V. Séptima
Edición.
• Ferrari V. (2022). Sólidos - Un enfoque conceptual. Editorial Reverte. México
• González–Viñas, W. y Mancini H. L. (2002). Ciencia de los materiales. Departamento de Física y Matemática Aplicada. Universidad
de Navarra
• Özgür, Ü., Avrutin, V., & Morkoç, H (2018). Zinc Oxide Materials and Devices Grown by Molecular Beam Epitaxy. Molecular Beam
Epitaxy, 343–375. doi:10.1016/b978-0-12-812136-8.00016-5
• https://chirinossilvaroger.files.wordpress.com/2012/05/estructura-cristalina-de-los-materiales.pdf
• https://www.xtal.iqfr.csic.es/Cristalografia/parte_01_1.html#:~:text=En%201848%20el%20f%C3%ADsico%20franc%C3%A9s,Frank
enheim%20(1801%2D1869).
• https://www.textoscientificos.com/polimeros/estructura
• https://www.intecca.uned.es/difusiongiccu/grado/CRISTAMINE/paginas_contenidos/Cristalografia/estructura_03.html#SZn
• https://ocw.ehu.eus/pluginfile.php/51169/mod_resource/content/0/Tema%203-Estructura%20cristalina.pdf
• https://openstax.org/books/qu%C3%ADmica-2ed/pages/10-6-estructuras-de-red-en-los-solidos-cristalinos
• https://metals.comparenature.com/es/metal-zinc/model-21-0
• https://www.aceroslevinson.com/2021/08/distorsion-y-cambios-dimensionales-despues-de-un-temple-y-revenido/
• https://www.cga.com.co/blog/constituyentes-del-acero/
• https://ingenierosenapuros.files.wordpress.com/2012/02/capitulo-4-otras-propiedades-de-los-materiales.pdf
• https://www3.gobiernodecanarias.org/medusa/ecoblog/dtrugar/files/2019/11/03-materiales.pdf
• Pacheco D. et al. (2013). Estudio DFT de propiedades estructurales y electrónicas del óxido de titanio en sus fases: rutilo, anatasa y
brookita Revista Colombiana de Materiales N. 5 pp. 179-185
Referencias

2.3-2.5-3 Estructura cristalina-Propiedades de la materia.pdf

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a 2.3-2.5-3 Estructura cristalina-Propiedades de la materia.pdf

Similar a 2.3-2.5-3 Estructura cristalina-Propiedades de la materia.pdf (20)

Último

Último (20)

2.3-2.5-3 Estructura cristalina-Propiedades de la materia.pdf