Los materiales son sustancias fundamentales para la fabricación de productos y están en constante evolución gracias a la investigación y el desarrollo. Se clasifican en metálicos, polímeros y cerámicos, cada uno con características específicas y aplicaciones en ingeniería. Los ingenieros juegan un papel crucial en la selección y diseño de materiales adecuados para diversas necesidades en la producción industrial.

1. GENERALIDADES DE LOS MATERIALES DEL FUTURO
Los materiales son las sustancias que componen cualquier cosa o producto.
Desde el comienzo de la civilización, los materiales junto con la energía han sido
utilizados por el hombre para mejorar su nivel de vida. Como los productos están
fabricados a base de materiales , estos se encuentran en cualquier parte
alrededor nuestro .Los más comúnmente encontrados son madera , hormigón ,
ladrillo , acero , plástico , vidrio , caucho , aluminio , cobre y papel . Existen
muchos más tipos de materiales y uno solo tiene que mirar a su alrededor para
darse cuenta de ello. Debido al progreso de los programas de investigación y
desarrollo, se están creando continuamente nuevos materiales.
La producción de nuevos materiales y el procesado de estos hasta convertirlos
en productos acabados, constituyen una parte importante de nuestra economía
actual. Los ingenieros diseñan la mayoría de los productos facturados y los
procesos necesarios para su fabricación. Puesto que la producción necesita
materiales, los ingenieros deben conocer de la estructura interna y propiedad de
los materiales, de modo que sean capaces de seleccionar el más adecuado para
cada aplicación y también capaces de desarrollar los mejores métodos de
procesado.
Los ingenieros especializados en
investigación trabajan para crear nuevos
materiales o para modificar las propiedades
de los ya existentes. Los ingenieros de
diseño usan los materiales ya existentes, los
modificados o los nuevos para diseñar o
crear nuevos productos y sistemas. Algunas
veces el problema surge de modo inverso:
los ingenieros de diseño tienen dificultades en un diseño y requieren que sea
creado un nuevo material por parte de los científicos investigadores e ingenieros.
La búsqueda de nuevos materiales progresa continuamente. Por ejemplo los
ingenieros mecánicos buscan materiales para altas temperaturas, de modo que
los motores de reacción puedan funcionar más eficientemente. Los ingenieros
eléctricos procuran encontrar nuevos materiales para conseguir que los
dispositivos electrónicos puedan operar a mayores velocidades y temperaturas.
Clasificación de los materiales
Por conveniencia la mayoría de los materiales de la ingeniería se clasifican en
tres grupos principales:
 Metales
 Polímeros
 Cerámicos

2. Materiales metálicos
Estos materiales son sustancias inorgánicas que están compuestas de uno o
más elementos metálicos, pudiendo contener también algunos elementos no
metálicos, ejemplo de elementos metálicos son hierro, cobre, aluminio, níquel y
titanio mientras que como elementos no metálicos podríamos mencionar al
carbono.
Usualmente, los materiales metálicos se clasifican en
1) Metales ferrosos
2) Metales no ferrosos
1. Metales Ferrosos
Los metales ferrosos como su nombre lo indica su
principal componente es el hierro, sus principales
características son su gran resistencia a la tensión y
dureza. Las principales aleaciones se logran con el
estaño, plata, platino, manganeso, vanadio y titanio. Los
principales productos representantes de los materiales
metálicos son:
 Fundición de hierro gris
 Hierro maleable
 Aceros
 Fundición de hierro blanco
Su temperatura de fusión va desde los 1360ºC hasta los 1425ªC y uno de sus
principales problemas es la corrosión.
2. Metales no Ferrosos
Por lo regular tienen menor resistencia a la tensión y dureza que los metales
ferrosos, sin embargo su resistencia a la corrosión es superior. Su costo es alto
en comparación a los materiales ferrosos pero con el aumento de su demanda y
las nuevas técnicas de extracción y refinamiento se han logrado abatir
considerablemente los costos, con lo que su competitividad ha crecido
notablemente en los últimos años
. Los principales metales no ferrosos utilizados en la manufactura son:
 Aluminio
 Cobre
 Magnesio
 Níquel
 Plomo
 Titanio
 Zinc

3. Los metales no ferrosos son utilizados en la manufactura como elementos
complementarios de los metales ferrosos, también son muy útiles como
materiales puros o aleados los que por sus propiedades físicas y de ingeniería
cubren determinadas exigencias o condiciones de trabajo, por ejemplo el bronce
(cobre, plomo, estaño) y el latón (cobre zinc)
Materiales cerámicos
En su sentido estricto, el término cerámica
se refiere a la arcilla en todas sus formas. Sin
embargo, el uso moderno de este término
incluye a todos los materiales inorgánicos no
metálicos. Los materiales cerámicos más
comunes son las arcillas tradicionales,
utilizadas en alfarería, ladrillos, azulejos y
similares, junto con el cemento y el vidrio.
Históricamente, los productos cerámicos han sido duros, porosos y frágiles.
Ejemplos de materiales cerámicos.
o Nituro de silicio (Si 3 N 4), utilizado como polvo abrasivo.
o Carburo de boro (B4C), usado en algunos helicópteros y cubiertas de
tanques.
o Ladrillos, utilizados en construcción
Propiedades mecánicas de la cerámica
 Los materiales cerámicos son generalmente vidriosos.
 Son muy rígidos
 Casi siempre se fracturan ante esfuerzos de tensión y presentan poca
elasticidad.
 Tienen elevada resistencia a la compresión.
 Son capaces de operar en temperaturas altas.
 Gran dureza que los hace un material ampliamente utilizado como
abrasivo y como puntas cortantes de herramientas.
 Son aislantes térmicos y eléctricos.
Polímeros
En estos se incluyen el caucho (el hule), los
plásticos y muchos tipos de adhesivos. Se
producen creando grandes estructuras
moleculares a partir de moléculas orgánicas
obtenidas del petróleo o productos agrícolas.