Estructura de los materiales

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MATERIALES EN INGENIERIA

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SAENZ TORRES OSCAR
SALAZAR TORRES ELIAS

MATERIALES PUROS

Son aquellos que están tal y como son en la naturaleza sin sufrir ningún
cambio o alteración, los materiales mas puros son los que se encuentran en
la tabla periódica.

Todos los materiales están integrados por átomos los que se organizan de
diferentes maneras, dependiendo del material que se trate y el estado en el
que se encuentra, ya sea de manera alotrópica.

Los materiales puros se clasifican en:
Metales, Metaloides y No Metales.

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Tabla Periódica de las
estructuras de metales

Estructura Cristalina Cúbica Centrada en las Caras FCC. En Español CCP

Estructura Cristalina Cúbica Centrada en el Cuerpo BCC

Estructura Cristalina Hexagonal Compacta HCP


Los materiales metálicos tienden a ordenarse de
forma más compacta, de 3 maneras:

Cúbica centrada en el interior:

Tiene átomos en cada uno de los
vértices del cubo que integra a su
estructura y un átomo en el
centro. Se encuentran con esta
estructura el cromo, el
molibdeno y el wolframio.


Cúbica centrada en las caras :

Tiene átomos en los vértices y en cada una de
sus caras, su cambio es notado además de por
los rayos X por la modificación de sus
propiedades eléctricas, por la absorción de
calor y por las distancias intermoleculares.

A temperatura elevada el aluminio, la plata, el
cobre, el oro, el níquel, el plomo y el platino
son algunos de los metales que tienen esta
estructura de malla.
Al Ag Cu Au Ni Pb Pt


Hexagonal compacta :

La malla hexagonal compacta se
encuentra en metales como el
berilio, cadmio, magnesio, y
titanio. Es una estructura que no
permite la maleabilidad y la
ductilidad, es frágil .


Estructura de los No Metales
Tiene una estructura hexagonal, los distintos modos de empaquetamiento en
un cristal dan lugar a las llamadas fases polimórficas (fases alotrópicas para
los elementos), que a los materiales distintas propiedades. Por ejemplo, de
todos son conocidas las distintas apariencias y propiedades del elemento
químico Carbono, que se presenta en la Naturaleza en dos formas cristalinas
muy diferentes el diamante y el grafito:

Formas
alotrópicas del
Carbono en la
naturaleza Grafito
Diamante (carbono puro)
(carbono puro)


Estructura de los No Metales

El grafito es negro, blando y un lubricante excelente, lo que sugiere que sus
átomos deben estar distribuidos (empaquetados) de un modo que puedan
entenderse sus propiedades. Sin embargo, el diamante es transparente y muy
duro, por lo que debe esperarse que sus átomos estén muy fijamente unidos. En
efecto, sus estructuras sub-microscópicas (a nivel atómico) dan cuenta de sus
diferencias.

Diamante, con estructura Grafito, con estructura
muy compacta atómica en láminas

Un gran número de materiales cerámicos poseen estructuras típicas como la
estructura del NaCl, de blenda (ZnS) y de fluorita (CaF2). Sin embargo la mayoría
de los cerámicos tienen estructuras cristalinas más complicadas y variadas. Entre
estas estructuras podríamos destacar las más importantes como son:
Estructura perovskita (CaTiO3). Ejemplo: BaTiO3, en la cual los iones de bario y
oxigeno forman una celda unidad cúbica centrada en las caras con los iones bario
en los vértices de la celda unidad, y los iones oxido en el centro de las caras, el ión
titanio se situará en el centro de la celda unidad coordinado a seis iones oxigeno.
Estructura del corindón (Al2O3). Es similar a una estructura hexagonal compacta;
sin embargo, a cada celda unidad están asociados 12 iones de metal y 18 de
oxigeno.
Estructura de espinela (MgAl2O4). Donde los iones oxigeno forman un retículo
cúbico centrado en las caras y los iones metálicos ocupan las posiciones
tetraédricas u octaédricas dependiendo del tipo de espinela en particular.
Estructura de grafito. Tiene una estructura hexagonal compacta.


Materiales cerámicos: Sus átomos se unen mediante enlaces iónicos y
covalentes, y su estructura es en parte vítrea y en parte cristalina.


Almidón
FCC

Caucho Hule
BCC FCC

Conclusión
Las diferentes estructuras en los 3 tipos de materiales puros, metales, no metales
y metaloides, determinan muchas de sus características y propiedades, aun
cuando se trate del mismo elemento del que se este hablando es sorprendente
que dichas características sean sumamente diferentes como estudiamos
anteriormente con el oxigeno, de ser un elemento que en su estado molecular es
necesario para la vida, sea en su estructura de ozono toxico para la respiración.


http://edu.jccm.es/ies/isabelperillan/fisicayquimica/tecnologia%20industrial
/MATERIALES.pdf

http://www.uca.edu.sv/facultad/clases/ing/m210031/Tema%2007.pdf


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