Un recorrido por los materiales

2. Las propiedades de los materiales son las características que hacen
que los materiales tengan un determinado comportamiento frente al
calor, la electricidad, la luz, los esfuerzos, etc.
Conocer estas propiedades es muy importante para saber cuáles son
sus mejores aplicaciones.
Materiales
Tradicionales
Ferrofluído
Grafeno
Nuevos
Materiales

3. Propiedades Físicas: son las características propias de la naturaleza del material.
Se manifiestan sin necesidad de ninguna intervención.
Las principales propiedades físicas son:
•Densidad
•Higroscopicidad
•Conductividad térmica
•Conductividad eléctrica
•Coeficiente de dilatación
•Comportamiento óptico
Propiedades Mecánicas: son aquellas que se manifiestan cuando
sometemos al material a un esfuerzo, es decir, cómo se comporta el material
cuando le aplicamos una fuerza. Las propiedades mecánicas son:
•Dureza
•Tenacidad
•Elasticidad
•Ductilidad
•Maleabilidad
•Resistencia Mecánica

4. Densidad: es la relación que existe entre la masa y el volumen de
un cuerpo. No confundir con el peso.
Tenemos la misma masa
de corcho que de plomo,
pero el plomo ocupa
mucho menos volumen
porque es más denso.
Observa el aceite y el agua.
¿Cuál es más denso?

5. Higroscopicidad: es la capacidad que tienen los materiales para
absorber la humedad del medio.
Los materiales higroscópicos
como la celulosa y el gel de sílice
los usamos como absorbentes de
humedad.
Los materiales poco higroscópicos
se usan para la fabricación de
elementos impermeables.

6. Conductividad Térmica: se refiere a la capacidad que tienen
los materiales para dejar pasar el calor.
Materiales con buena
conductividad térmica,
sobre todo metales.
Los plásticos, cerámicas, maderas y
corcho son buenos aislantes térmicos.
Se trabaja en nuevos materiales como
el aerogel de sílice.

7. La temperatura de un material está relacionada con la
velocidad a la que vibran sus partículas.
Cuando aplicamos calor a un extremo de un material
conductor, los átomos vibran más rápidamente y al
chocar con los átomos vecinos se propaga el calor a
lo largo del material.
Transmisión del calor

8. Coeficiente de Dilatación: tiene que ver con el aumento de
volumen que se produce en los materiales con los cambios de
temperatura.
A la hora de diseñar
estructuras es necesario
tener en cuenta la
variación de tamaño de
sus componentes debido
a la temperatura, por ello
es necesario dejar juntas
de dilatación.

9. Conductividad Eléctrica: según se comporten frente a la
corriente eléctrica, los materiales podemos clasificarlos en
conductores, aislantes (o dieléctricos) y semiconductores.
Los metales son buenos conductores de la
electricidad. Los plásticos son buenos
aislantes. Combinando ambas propiedades
podemos crear cables eléctricos aislados.
Los semiconductores (usados en electrónica)
se comportan como conductores o aislantes
en determinadas circunstancias.

11. Comportamiento Óptico: según si permiten o no el paso de la
luz a través de ellos los materiales se clasifican en: transparentes,
translúcidos y opacos.

12. Dureza: es la oposición que presentan los materiales a ser rayados
o penetrados. Lo contrario de duro es blando.

13. Tenacidad: es la capacidad que tienen los materiales para resistir
golpes sin romperse. Lo contrario a tenaz es frágil.
Los materiales blandos suelen ser tenaces,
mientras que un aumento de la dureza implica
un aumento de la fragilidad.

14. Elasticidad: es la capacidad que tienen los materiales para
recuperar su forma una vez que cesa el esfuerzo sobre ellos. Lo
contrario a la elasticidad es la plasticidad.

15. Ductilidad: es la capacidad que tienen los materiales para formar
hilos cuando se los estira.
Maleabilidad: es la capacidad que tienen los materiales para formar
láminas cuando se los presiona.

16. Resistencia Mecánica: es la capacidad que tienen los materiales
para resistir los distintos esfuerzos.
Compresión Tracción

17. Resistencia Mecánica: es la capacidad que tienen los materiales
para resistir los distintos esfuerzos.
Flexión Torsión Cizalladura

18. Para conocer las propiedades de los materiales es necesario someterlos a pruebas.
Estas se conocen con el nombre de ensayos.
Para que las pruebas sean correctas se deben tomar muestras normalizadas de
materiales. Las probetas son las muestras de material que usamos en los ensayos.
Ensayo de tracción
sobre una probeta de
acero
Ensayo de compresión
sobre una probeta de
hormigón

19. Los siguientes videos muestran un ensayo de dureza Brinell del material.
También existen los ensayos Rockwell y Vickers.
Se pueden diseñar distintos tipos de ensayos para evaluar las propiedades
de los materiales.