Clasificación
de los
Materiales.
Ciencia de los Materiales
Subtemas
Materiales
Puros
Materiales
Metálicos.
Materiales
Cerámicos
Materiales
Poliméricos.
Materiales
Compuestos.
Generalidades.
Generalidades.
• Antes de hablar de la clasificación debemos
hablar primero de la definición de Materiales.
• En ciencia, un material es cualquier
conglomerado de materia o masa.
• En ingeniería, un material es una sustancia
(elemento o, más comúnmente, compuesto
químico) con alguna propiedad útil, sea
mecánica, eléctrica, óptica, térmica o
magnética.
Generalidades.
• Sal (NaCl)
• Sodio (Na) y Cloro (Cl)
• En ciencia e ingeniería de materiales, existe además
otra distinción para los materiales, y es que deben
tener un uso específico, si no es así, entonces se les
denomina únicamente sustancia.
Materiales
Puros.
Materiales Puros.
Materiales Puros.
Tabla
periódica
de los
elementos
químicos.
Materiales Puros.
•Enlace Iónico: Para que pueda
darse este enlace, uno de los
átomos debe ceder electrones y, por
el contrario, el otro debe ganar
electrones, es decir, se produce la
unión entre átomos que pasan a ser
cationes y aniones.
Enlace Iónico.
Formación
del cloruro
de sodio
(NaCl) a
través del
enlace
iónico.
Materiales Puros.
•Enlace Covalente: En este enlace
cada uno de los átomos aporta un
electrón. Los orbitales de las capas
de valencia de ambos átomos se
combinan para formar uno solo
que contiene a los 2 electrones.
Enlace Covalente.
Esquema
de un
enlace
covalente.
Ambos
átomos
comparten
electrones
para formar
un solo
enlace.
Materiales Puros.
•Enlace Metálico: Los átomos de los
metales tienen pocos electrones en
su última capa, por lo general 1, 2 ó
3. Estos átomos pierden fácilmente
esos electrones y se convierten en
iones positivos.
Enlace Metálico.
Modelo
descriptivo del
enlace metálico.
Los iones
positivos del
metal forman una
red que se
mantiene unida
gracias a la nube
de electrones que
los envuelven.
Materiales Puros.
•Enlace Intermoleculares:
Este tipo de enlaces se
caracteriza por que la
distancia entre los átomos
es más grande.
Enlace Intermoleculares.
Diagrama de
un enlace
intermolecular,
puente de
hidrógeno de
las moléculas
de agua.
Materiales
Metálicos.
Edad de Cobre.
Edad de Bronce.
Edad de Hierro.
Materiales Metálicos.
•Aleaciones Ferrosas y no
Ferrosas: Definen aquellas
aleaciones que tiene o no
al hierro como elemento
mayoritario
Materiales Metálicos.
• Fe(Hierro)
• C (Carbono)
• W (Wolframio)
• Mo (Molibdeno)
• Mn (Manganeso)
• Si (Silicio)
• Cu (Cobre)
• V (Vanadio)
• Be (Berilio)
• Ti (Titanio)
• Ni (Níquel)
• Cr (Cromo)
• Al (Aluminio)
Materiales Metálicos.
Ramas
principales
de la
industria
del acero.
Materiales
Cerámicos.
Materiales Cerámicos.
•Estos materiales se pueden
clasificar en cerámicas basadas en
óxidos y en basadas en nitruros,
carburos, silicuros y otros. Entre las
cerámicas avanzadas cabe destacar
la alúmina, la berilia, los carburos,
los nitruros y los boruros.
Materiales Cerámicos.
Edificación
de ladrillos
de la antigua
Mesopotamia.
Materiales Cerámicos.
Materiales
Poliméricos.
Materiales Poliméricos.
•Los polímeros son materiales
que se forman por la unión
de cientos de miles de
moléculas pequeñas
denominadas monómeros.
Materiales Poliméricos.
Materiales Poliméricos.
•La Polimerización: Es el
proceso por el cual se forman
polímeros a partir de
monómeros. De acuerdo a las
reacciones de los procesos se
pueden dividir en:
Materiales Poliméricos..
Esquemas de
una reacción
por (a)
condensación
y (b) por
adición.
A B
Materiales Poliméricos..
Esquema de
crecimiento
por cadena
Materiales Poliméricos.
. Esquema de
crecimiento
por etapas.
Este es el
crecimiento
típico de
todos los
polímeros
tridimensiona
les, tal como
el ADN.
Materiales Poliméricos.
•Clasificación de los Polímeros: Los
polímeros se pueden clasificar de distintas
formas, por su estructura, sus compuestos
o su comportamiento mecánico y térmico.
De estas dos propiedades se puede hacer
la división a polímeros termoplásticos y
termoestables (termofijos).
Materiales
Compuestos.
Materiales Compuestos.
•Un material compuesto es el
resultado de la combinación de dos
tipos de materiales: metal-metal,
metal-cerámico, metal-polímero,
polímero-cerámico, polímero-
polímero y cerámico-cerámico.
Materiales Compuestos.
Materiales Poliméricos.
. Esquema de
un material
compuesto en
donde se
identifica la
fase
mayoritaria
como matriz y
la minoritaria
como
refuerzo.
Materiales Compuestos.
Att: The Smart Boys.

Clasificación de los materiales