Este documento resume las estructuras y propiedades fundamentales de los materiales. Explica que la estructura atómica determina si un material es un metal, cerámico o polímero, y que la estructura cristalina se define por la repetición de celdas unitarias caracterizadas por constantes de red. También describe las estructuras multifásicas, granulares y las fuerzas intermoleculares que unen los materiales.

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
SAN CRISTOBAL -EDO- TÁCHIRA
Realizado por:
Evis Maholy Sánchez Chacón.
C.I.22.677.599
San Cristobal, Julio 2017

2. Estructura Atómica de los
Materiales
Comportamiento Intermolecular
de los Materiales
• Atracciones Inter-
atómicas.
• Acomodamiento
Atómico.

3. Las propiedades y comportamiento de los materiales
dependen, principalmente de su constitución y de su estructura;
las cuales son:
Estructuras de los Materiales
Estructura
Atómica
Estructura
Granular
Estructura
Multifasica
Estructura
Cristalina

4. Capítulo I
La distribución de los electrones alrededor del
núcleo atómico afecta los comportamientos eléctricos, magnéticos,
térmicos, ópticos y la resistencia a la corrosión. Esto determina que
un material sea un metal, un cerámico o un polímero.
Estructura Atómica
Estructura Cristalina
La estructura física de los sólidos es consecuencia de la
disposición de los átomos, moléculas e iones en el espacio, así como
de las fuerzas de interconexión entre los mismos. Si esta distribución
espacial se repite, diremos del sólido que tiene estructura cristalina.
Los metales, aleaciones y determinados materiales cerámicos tienen
estructura cristalina.

5. Estructura Cristalina
La ordenación atómica en los sólidos cristalinos puede representarse situando los
átomos en el origen de una red tridimensional, que se denomina retículo espacial. En este tipo
de redes cristalinas cada punto que puede ser identificado por un átomo, tiene un entorno
idéntico. Una estructura cristalina se puede definir como una repetición en el espacio de
celdas unitarias. El volumen y orientación espacial de cada celda unitaria viene caracterizado
por las siguientes constantes: tres vectores, a, b, c, que convergen en un punto común o
vértice y tres ángulos,
Celda unitaria con las
constantes reticulares.
El enlace atómico de este grupo de
materiales es metálico y de naturaleza no
direccional. Por consiguiente, no hay
restricciones en cuanto al número y posición
de átomos vecinos más próximos; lo cual
conduce, para la mayoría de los metales, a
estructuras cristalinas con gran número de
vecinos muy próximos y densamente
empaquetados.
Estructuras cristalinas de los metales.

6. Estructuras Multifasica.
En la mayoría de los materiales se presenta más de
una fase, cada una de las cuales tiene su propio arreglo
atómico y propiedades. El control del tipo, tamaño,
distribución y cantidad de estas fases dentro del
material, proporciona una manera adicional de controlar las
propiedades.
Estructuras Granular.
Existe una estructura granular en la mayoría de los
metales, en algunos cerámicos, y ocasionalmente en
polímeros. Entre los granos, el arreglo atómico cambia su
orientación influyendo así en las propiedades, así como el
tamaño y la forma de los granos desempeña una función
primordial sobre estas.

7. Clasificación de los Materiales
Examinando el área de los
materiales para la ingeniería,
encontramos que la multiplicidad de
materiales disponibles para los
ingenieros en la vida profesional puede
clasificarse en los siguientes grupos:
Metales
Elevada conductividad
calorífica y eléctrica
Brillo característico llamado
brillo metálico en su superficie.
Elasticidad y resistencia
a la ruptura.
Cerca de tres cuartas
partes de los elementos
en la naturaleza son
metálicos, aunque
difieren en varias
propiedades físicas y
químicas tienen en
común:

8. Cerámicas y Vidrios
La palabra cerámica proviene del griego “material sometido al fuego”
entre ellos se incluyen óxidos, silicatos, carbonos duros y grafito.
Las cerámicas tienen una estructura cristalina es decir los átomos están
agrupados de forma regular y repetitiva, en contraposición un material
cerámico con estructura no cristalina se conoce como vidrio.
La composición de los vidrios es químicamente igual a la de las cerámicas
cristalinas pero sus átomos están agrupados de manera aleatoria formando
conjuntos irregulares. Los vidrios son, al igual que las cerámicas frágiles pero
poseen propiedades como la capacidad de transmitir la luz (visible, ultravioleta
e infrarroja) así como su inercia química.
Clasificación de los Materiales

9. Los polímeros o macromoléculas están constituidos por una unidad
repetitiva conocida como monomero. Estas unidades pueden disponerse con
una sola dirección dando lugar a polímeros lineales; o bien formando
ramificaciones para dar polímeros reticulados o en tres direcciones para
indicar polímeros tridimensionales. Se clasifican en:
Clasificación de los Materiales
Termoplásticos
Termoestables
Elastómeros

10. Clasificación de los Materiales
Son compuestos con conductividad eléctrica intermedia, es
decir, sus propiedades eléctricas están entre las cerámicas y
los metales. Los tres elementos semiconductores son el Si,
Ge, Sn y se ubican en la frontera entre los metales y no
metales.
Representan un conjunto de materiales fabricados por la
combinación de los tres tipos de materiales recientemente
citados. Un ejemplo es el plástico reforzado con fibras de
vidrio, este material compuesto por fibras de vidrio embebidas
en una matriz polimérica presenta lo mejor de las propiedades
de los materiales individuales que lo conforman. Posee la
resistencia del vidrio aunada a la ductilidad del plástico.
Materiales Compuestos
Semiconductores

11. Fuerzas Intermoleculares
Son un conjunto
de fuerzas atractivas
y repulsivas que se
producen entre las
moléculas como
consecuencia de la
presencia o ausencia
de electrones.
Las fuerzas intermoleculares que actúan entre las
moléculas se clasifican en:
Dipolos
Permanentes.
Se produce cuando
ambas moléculas
disponen de cargas
positivas y negativas,
es decir son moléculas
polares o que tienen
polaridad, atrayéndose
electrostáticamente y
formando la unión.
Dipolos Inducidos
Se produce cuando una
molécula no polar
redistribuye la
concentración de los
electrones (tiene la
posibilidad de
polarizarse) al
acercarse una
molécula polar, de tal
forma que se crea una
unión entre ambas
moléculas.
Dipolos Dispersos
Este último caso la
unión se produce entre
moléculas no polares
pero que pueden
polarizarse, y cuando
esto último ocurren se
atraen mutuamente
creando la unión
molecular.