QUIMICA DEL ESTADO SOLIDO. C2-22.pptx

Curso: Química del Estado solido
Introducción
Escuela: QUIMICA
Profesora : Ela Contreras Sánchez.
Facultad de Ciencias Naturales y Matemática
Semestre Académico 2022-I

Universidad Nacional
Federico Villarreal
Facultad de Ciencias
Naturales y Matemática
Química del estado sólido

Federico Villarreal
Introducción.
Objetivos:
 Mejorar los materiales existentes
 Descubrir nuevos materiales, fenómenos y aplicaciones.
Se aplican las investigaciones en:
La física,
La química,
Ing biomédica,
Ing ambiental y
Tecnología de la información.

Federico Villarreal
Objetivos
• Para los científicos los materiales son como la paleta de colores para los artistas.
• Los científicos mejoran los materiales usando los diversos elementos de la tabla
periódica y variados procesos de fabricación.
• Conocer a los materiales y sus propiedades le ayudará en el proceso de diseño
de materiales.
• Conocer como cambian las propiedades con el tiempo por el procesamiento
• La habilidad de innovar e incorporar materiales de manera segura en un diseño
tiene sus orígenes en la comprensión de como manipular sus propiedades y
funciones a través del control de estructuras y técnicas de procesamiento.

Federico Villarreal
Factores a considerar durante el
desarrollo, diseño y fabricación
de los nuevos equipos

Federico Villarreal
Que estudia.
La composición y estructura de los materiales por medio de la síntesis y el
procesamiento.
Composición: estudia la composición química de un material
Estructura: se refiere a la descripción del arreglo de los átomos
Síntesis: se refiere a la forma en que se fabricas materiales a partir de materias
químicas naturales
Procesamiento: Como se transforman los materiales en componentes útiles
para producir un cambio en las propiedades de los diferentes materiales.

Federico Villarreal
Clasificación de los materiales.
1. Metales y aleaciones : Cobre. Alambre conductor eléctrico. Conductividad
2. Cerámicas, vidrios y vidrios cerámicos:
SiO2.Na2O.CaO. Vidrio de ventana. Transparente, aislante.
Al2O3. MgO. SiO2. Refractario. Aislante térmico de altas temperaturas.
1. Polímeros (Plásticos). Polietileno. Uso en alimentos. Fácilmente flexible.
2. Semiconductores: Silicio. Circuitos integrados. Comportamiento elect. único.
3. Materiales compuestos. Acero revestido con Ti. Contenedor de reactores.
Alta resistencia del acero.

Federico Villarreal
Clasificación Funcional de los materiales
1. Aeroespaciales. NAS.A. Usa polvo de aluminio para construir cohetes. EL
fuselaje del Boeing 787 contiene fibras de carbono con plástico reforzado.

Federico Villarreal
2. Biomedicos. Los huesos y dientes se usa la hidroxiapatita.
Huesos a partir de aleaciones de Titanio y aceros inoxidables.

Federico Villarreal
3. Materiales electrónicos. El silicio, titanato de bario, se usan en fabricar
circuitos integrados para computadoras. El Cobre y aluminio conducen la
electricidad

Federico Villarreal
Tecnología Energética : Industria de energía nuclear utiliza como combustible
el dióxido de uranio y el plutonio. Los equipos celulares necesitan energía
portátil y duradera
Tecnología Ambiental. Tecnologías de membranas para purificar líquidos y
gases, usan cerámicas y plásticos

Federico Villarreal
Materiales magnéticos. Cobalto-platino- tantalio-cromo se emplea en la
fabricación de disco duro de la computadora.

Federico Villarreal
Materiales fotónicos.
La sílice se usa para fabricar fibras ópticas. Los materiales ópticos se emplean
para fabricar detectores, semiconductores y láseres que forman parte de los
sistemas de comunicación de fibra óptica. También el Al2O3 y los granates de
itrio aluminio.

Federico Villarreal
Materiales inteligentes. Pueden sentir y responder a un estimulo. Por ejemplo.
Cambio de temperatura.
Sensores y activadores que leen un cambio e inician una acción.El material
inteligente titanato de zirconio de plomo (PZT)
Sensores que pueden ver bajo el agua. Pintura magnéticas
Vidrios fotocrómicos y espejos con oscurecimiento automático

Federico Villarreal
Efectos ambientales
La relación estructura- propiedad del material fabricado debe considerar el
medio ambiente que lo rodea. Como puede alterar al material :
• Temperatura
• Corrosión
• Fatiga
• Deformación al esfuerzo

Federico Villarreal
Diseño y selección de materiales. Cuando se diseña un material para un uso
determinado, se deben considerar las propiedades físicas y mecánicas
deseadas ,también el costo.

Federico Villarreal
Gracias

Federico Villarreal
https://ebooks7-24.com/oAuth?il=3786 Ciencia e ingeniería de materiales.
Donald R. Askeland, Wendelin J. Wright.
Para la proxima clase
https://www.youtube.com/watch?v=l_4ZuBsU3nk&t=55s formación de cristal
de sulfato de cobre 15 m. Ciencia de sofá.
https://www.youtube.com/watch?v=jvwmKPV_EEQ Formación de cristales de
sal. 6 m 2021
https://www.youtube.com/watch?v=ka_baYsgKXc formación de cristales de
sulfato de aluminio 12m 2017

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