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MATERIA:
INTRODUCCIÓN A LOS MATERIALES
FACILITADOR EDUCATIVO:
ISC. MARCO ANTONIO VERDUGO ZAMORA
CARRERA:
ING. EN SISTEMAS DE CALIDAD V
2.1 CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES EN INGENIERÍA
Clasificación de los materiales en
ingeniería.
CLASIFICACIÓN SEGÚN SU ORIGEN:
Materiales naturales: son aquellos que se
encuentran en la naturaleza, como el algodón, la
madera, el cobre, el oro, etc.
Materiales artificiales: son aquellos fabricados por
el hombre a partir de los naturales como el papel, el
vidrio o el acero.
Materiales sintéticos: son aquellos creados por las
personas a partir de materiales artificiales. Es decir,
no se encuentran en la naturaleza ni ellos ni
ninguno de sus componentes. por ejemplo, el
poliéster o el nailon.
2.2 METALES
Los metales son los elementos
más abundantes de la Tabla
Periódica y de la corteza
terrestre: de los 118 conocidos
apenas 25 son no metálicos.
Algunos de ellos suelen hallarse
en estado de mayor o menor
pureza en la naturaleza, mientras
que la mayoría forman parte de
minerales del subsuelo terrestre,
de los cuales deben ser
separados artificialmente.
Los metales han
servido a la
humanidad
desde tiempos
inmemoriales gra
cias a su
carácter idóneo
para formar
herramientas,
estatuas o
estructuras de
todo tipo
METALES
Los metales y sus aleaciones
generalmente tienen como característica
una buena conductividad eléctrica y
térmica, una resistencia relativamente
alta, una alta rigidez, ductilidad o
confortabilidad y resistencia al impacto
Son particularmente útiles en aplicaciones
estructurales o de carga. Aunque en ocasiones
se utilizan metales puros, las combinaciones de
metales conocidas como aleaciones
proporcionan mejoría en alguna propiedad
particularmente deseable o permiten una mejor
combinación de propiedades
• Los metales y sus
aleaciones, que incluyen
al acero, aluminio,
magnesio, zinc, hierro
fundido, titanio, cobre,
níquel y muchos otros,
tienen como
características
generales una adecuada
conductividad térmica y
eléctrica, alta resistencia
mecánica, alta rigidez,
ductilidad y resistencia
al impacto.
Se definen como metales, las sustancias que
poseen las siguientes propiedades:
1. Buena conductividad térmica y
eléctrica.
2. Molécula monoatómica.
3. Brillo característico llamado
metálico.
4. Muy poco reactivo con el
hidrógeno.
5. Se combina con el oxígeno
para formar los óxidos.
6. Son dúctiles o deformables.
7. Son sólidos a temperatura
normal excepto el mercurio
que es líquido.
METALES
EL HIERRO Y LOS
DERIVADOS
FERROSOS
ALUMINIO,MAGNESIO,
TITANIO,
ESTAÑO,COBALTO,
ZINC,
NIQUEL,PLOMO,
CROMO
NO FERROSOS
SE DIVIDEN EN
MATERIALES FERROSOS Y NO
FERROSOS
Los materiales ferrosos son
aquellos que contienen hierro
como su ingrediente principal; es
decir, las numerosas calidades
del hierro y el acero.
Los materiales No Ferrosos no
contienen hierro. Estos incluyen
el aluminio, cobre, cromo, níquel,
magnesio, zinc, plomo y otros
elementos metálicos. Las
aleaciones el latón y el bronce,
son una combinación de algunos
de estos metales No Ferrosos y
se les denomina Aleaciones No
Ferrosas.
2.3 POLÍMEROS
Los polímeros se forman por la unión
de un gran número de moléculas de
bajo peso molecular,
denominadas monómeros. Los
plásticos son ejemplo de polímeros.
Un polímero, por tanto, es un
compuesto orgánico, que puede ser de
origen natural o sintético, con alto
peso molecular, formado por unidades
estructurales repetitivas llamadas
monómeros.
Características generales de un
polímero
 Bajo punto de fusión, que
permite procesarlo
fácilmente para darle forma.
 Baja densidad, lo cual los
hace útiles en industrias
como la automóvil por ser
productos ligeros.
 Pobre conductividad
eléctrica y térmica, permite
usarlos como aislantes.
 Poca reactividad química,
permite tenerlos en contacto
con alimentos sin riesgos.
POLÍMEROS
PROTEÍNAS
NATURALES
EL NYLON, EL
POLIESTER, LOS
ACRÍLICOS,
EL TEFLON,
EL POLIETILENO Y LOS
VINILICOS
SINTÉTICOS
SE DIVIDEN EN
Clasificación de los polímeros
LOS POLÍMEROS
NATURALES
Existen en la
naturaleza como
tales. Las
biomoléculas
pueden ser
consideradas
polímeros naturales.
Otro ejemplo es el
caucho.
Clasificación de los polímeros
Han sido obtenidos
mediante la
transformación de un
polímero natural. El
caucho vulcanizado,
componente de las
llantas, es un ejemplo:
se produce al hacer
reaccionar caucho con
azufre, a altas
temperaturas
LOS POLÍMEROS
SEMISINTÉTICOS
Clasificación de los polímeros
LOS POLÍMEROS
SINTÉTICOS
Son obtenidos
industrialmente,
haciendo reaccionar
al monómero
correspondiente.
Ejemplos de
polímeros sintéticos
son el polietileno,
nylon o poli estireno
2.4 CERÁMICOS
Son sólidos inorgánicos formados por
elementos metálicos y no metálicos
enlazados principalmente mediante
enlaces iónicos y/o covalentes,
algunos de los cuales se expusieron a
temperaturas altas para llegar a una
estructura dura, no combustible y no
oxidable. Los materiales cerámicos
pueden ser cristalinos, no cristalinos
o vitrocerámicos (combinación de
ambos anteriores mencionados).
Son materiales ampliamente usados en la industria:
(ladrillo, alfarería, losetas y porcelana), incluye el
concreto, pues sus componentes son cerámicas.
Su importancia se basa en la abundancia en la naturaleza
y sus propiedades físicas y mecánicas, diferentes a las de
los metales.
Se caracterizan por tener enlace covalente y iónico, más
fuerte que el enlace metálico y son la causa de su dureza
y tenacidad, la forma de sujeción de los electrones en las
moléculas de estos elementos hacen que sean
conductores pobres.
CERÁMICOS
EL BARRO Y LAS
ARCILLAS
TRADICIONALES
LA LOZA, LA
PORCELANA, LOS
VIDRIOS,CAL,
CEMENTO,ARENA.
MODERNOS
SE DIVIDEN EN
Propiedades generales
Comparados con los
metales y plásticos son
duros, no combustibles y
no oxidables.
Su gran dureza los hace un
material ampliamente utilizado
como abrasivo y como puntas
cortantes de herramientas.
Una característica
fundamental es que
pueden fabricarse en
formas con dimensiones
determinadas
Gran resistencia a la
corrosión y a los efectos
de la erosión que causan
los agentes atmosféricos.
Gran resistencia a altas
temperaturas, con gran poder
de aislamiento térmico y,
también, eléctrico.
Los materiales cerámicos
son generalmente frágiles
o vidriosos
2.5 COMPUESTOS
• Son aquellos materiales que
se forman por la unión de
dos o más materiales para
conseguir la combinación de
propiedades que no es
posible obtener en los
materiales originales. Estos
compuestos pueden
seleccionarse para lograr
combinaciones poco
usuales de rigidez,
resistencia, peso,
rendimiento a alta
temperatura, resistencia a la
corrosión, dureza o
conductividad
Los materiales son compuestos cuando
cumplen las siguientes características:
Aquellos materiales que se forman por la unión de
dos o más materiales para conseguir la
combinación de propiedades que no es posible
obtener en los materiales originales
Presentan varias fases químicamente
distintas, completamente insolubles
entre sí y separadas por una interface.
Sus propiedades mecánicas son superiores a la
simple suma de las propiedades de sus
componentes
COMPUESTOS Y
SEMICONDUCTORES
FIBRAS
COMPUESTOS
EL SILICIO Y EL
GERMANIO.
SEMICONDUCTORES
COMPRENDEN
2.6
Semiconductores.
• Estos materiales se
comportan como aislantes a
bajas temperaturas pero a
temperaturas más altas se
comportan como conductores.
• La razón de esto es que los
electrones de valencia están
ligeramente ligados a sus
respectivos núcleos atómicos,
pero no lo suficiente, pues al
añadir energía elevando la
temperatura son capaces de
abandonar el átomo para
circular por la red atómica del
material.
En cuanto un electrón
abandona un átomo, en su
lugar deja un hueco que puede
ser ocupado por otro electrón
que estaba circulando por la
red. Los materiales
semiconductores más
conocidos son: Silicio (Si) y
Germanio (Ge), los cuales
poseen cuatro electrones de
valencia en su último nivel.
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  • 1. MATERIA: INTRODUCCIÓN A LOS MATERIALES FACILITADOR EDUCATIVO: ISC. MARCO ANTONIO VERDUGO ZAMORA CARRERA: ING. EN SISTEMAS DE CALIDAD V
  • 2. 2.1 CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES EN INGENIERÍA
  • 3. Clasificación de los materiales en ingeniería.
  • 4. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU ORIGEN: Materiales naturales: son aquellos que se encuentran en la naturaleza, como el algodón, la madera, el cobre, el oro, etc. Materiales artificiales: son aquellos fabricados por el hombre a partir de los naturales como el papel, el vidrio o el acero. Materiales sintéticos: son aquellos creados por las personas a partir de materiales artificiales. Es decir, no se encuentran en la naturaleza ni ellos ni ninguno de sus componentes. por ejemplo, el poliéster o el nailon.
  • 5. 2.2 METALES Los metales son los elementos más abundantes de la Tabla Periódica y de la corteza terrestre: de los 118 conocidos apenas 25 son no metálicos. Algunos de ellos suelen hallarse en estado de mayor o menor pureza en la naturaleza, mientras que la mayoría forman parte de minerales del subsuelo terrestre, de los cuales deben ser separados artificialmente. Los metales han servido a la humanidad desde tiempos inmemoriales gra cias a su carácter idóneo para formar herramientas, estatuas o estructuras de todo tipo
  • 6. METALES Los metales y sus aleaciones generalmente tienen como característica una buena conductividad eléctrica y térmica, una resistencia relativamente alta, una alta rigidez, ductilidad o confortabilidad y resistencia al impacto Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga. Aunque en ocasiones se utilizan metales puros, las combinaciones de metales conocidas como aleaciones proporcionan mejoría en alguna propiedad particularmente deseable o permiten una mejor combinación de propiedades
  • 7. • Los metales y sus aleaciones, que incluyen al acero, aluminio, magnesio, zinc, hierro fundido, titanio, cobre, níquel y muchos otros, tienen como características generales una adecuada conductividad térmica y eléctrica, alta resistencia mecánica, alta rigidez, ductilidad y resistencia al impacto.
  • 8. Se definen como metales, las sustancias que poseen las siguientes propiedades: 1. Buena conductividad térmica y eléctrica. 2. Molécula monoatómica. 3. Brillo característico llamado metálico. 4. Muy poco reactivo con el hidrógeno. 5. Se combina con el oxígeno para formar los óxidos. 6. Son dúctiles o deformables. 7. Son sólidos a temperatura normal excepto el mercurio que es líquido.
  • 9. METALES EL HIERRO Y LOS DERIVADOS FERROSOS ALUMINIO,MAGNESIO, TITANIO, ESTAÑO,COBALTO, ZINC, NIQUEL,PLOMO, CROMO NO FERROSOS SE DIVIDEN EN
  • 10. MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS Los materiales ferrosos son aquellos que contienen hierro como su ingrediente principal; es decir, las numerosas calidades del hierro y el acero. Los materiales No Ferrosos no contienen hierro. Estos incluyen el aluminio, cobre, cromo, níquel, magnesio, zinc, plomo y otros elementos metálicos. Las aleaciones el latón y el bronce, son una combinación de algunos de estos metales No Ferrosos y se les denomina Aleaciones No Ferrosas.
  • 11. 2.3 POLÍMEROS Los polímeros se forman por la unión de un gran número de moléculas de bajo peso molecular, denominadas monómeros. Los plásticos son ejemplo de polímeros. Un polímero, por tanto, es un compuesto orgánico, que puede ser de origen natural o sintético, con alto peso molecular, formado por unidades estructurales repetitivas llamadas monómeros.
  • 12. Características generales de un polímero  Bajo punto de fusión, que permite procesarlo fácilmente para darle forma.  Baja densidad, lo cual los hace útiles en industrias como la automóvil por ser productos ligeros.  Pobre conductividad eléctrica y térmica, permite usarlos como aislantes.  Poca reactividad química, permite tenerlos en contacto con alimentos sin riesgos.
  • 13.
  • 14.
  • 15. POLÍMEROS PROTEÍNAS NATURALES EL NYLON, EL POLIESTER, LOS ACRÍLICOS, EL TEFLON, EL POLIETILENO Y LOS VINILICOS SINTÉTICOS SE DIVIDEN EN
  • 16. Clasificación de los polímeros LOS POLÍMEROS NATURALES Existen en la naturaleza como tales. Las biomoléculas pueden ser consideradas polímeros naturales. Otro ejemplo es el caucho.
  • 17. Clasificación de los polímeros Han sido obtenidos mediante la transformación de un polímero natural. El caucho vulcanizado, componente de las llantas, es un ejemplo: se produce al hacer reaccionar caucho con azufre, a altas temperaturas LOS POLÍMEROS SEMISINTÉTICOS
  • 18. Clasificación de los polímeros LOS POLÍMEROS SINTÉTICOS Son obtenidos industrialmente, haciendo reaccionar al monómero correspondiente. Ejemplos de polímeros sintéticos son el polietileno, nylon o poli estireno
  • 19. 2.4 CERÁMICOS Son sólidos inorgánicos formados por elementos metálicos y no metálicos enlazados principalmente mediante enlaces iónicos y/o covalentes, algunos de los cuales se expusieron a temperaturas altas para llegar a una estructura dura, no combustible y no oxidable. Los materiales cerámicos pueden ser cristalinos, no cristalinos o vitrocerámicos (combinación de ambos anteriores mencionados).
  • 20. Son materiales ampliamente usados en la industria: (ladrillo, alfarería, losetas y porcelana), incluye el concreto, pues sus componentes son cerámicas. Su importancia se basa en la abundancia en la naturaleza y sus propiedades físicas y mecánicas, diferentes a las de los metales. Se caracterizan por tener enlace covalente y iónico, más fuerte que el enlace metálico y son la causa de su dureza y tenacidad, la forma de sujeción de los electrones en las moléculas de estos elementos hacen que sean conductores pobres.
  • 21. CERÁMICOS EL BARRO Y LAS ARCILLAS TRADICIONALES LA LOZA, LA PORCELANA, LOS VIDRIOS,CAL, CEMENTO,ARENA. MODERNOS SE DIVIDEN EN
  • 22. Propiedades generales Comparados con los metales y plásticos son duros, no combustibles y no oxidables. Su gran dureza los hace un material ampliamente utilizado como abrasivo y como puntas cortantes de herramientas. Una característica fundamental es que pueden fabricarse en formas con dimensiones determinadas Gran resistencia a la corrosión y a los efectos de la erosión que causan los agentes atmosféricos. Gran resistencia a altas temperaturas, con gran poder de aislamiento térmico y, también, eléctrico. Los materiales cerámicos son generalmente frágiles o vidriosos
  • 23. 2.5 COMPUESTOS • Son aquellos materiales que se forman por la unión de dos o más materiales para conseguir la combinación de propiedades que no es posible obtener en los materiales originales. Estos compuestos pueden seleccionarse para lograr combinaciones poco usuales de rigidez, resistencia, peso, rendimiento a alta temperatura, resistencia a la corrosión, dureza o conductividad
  • 24.
  • 25. Los materiales son compuestos cuando cumplen las siguientes características: Aquellos materiales que se forman por la unión de dos o más materiales para conseguir la combinación de propiedades que no es posible obtener en los materiales originales Presentan varias fases químicamente distintas, completamente insolubles entre sí y separadas por una interface. Sus propiedades mecánicas son superiores a la simple suma de las propiedades de sus componentes
  • 26. COMPUESTOS Y SEMICONDUCTORES FIBRAS COMPUESTOS EL SILICIO Y EL GERMANIO. SEMICONDUCTORES COMPRENDEN
  • 27. 2.6 Semiconductores. • Estos materiales se comportan como aislantes a bajas temperaturas pero a temperaturas más altas se comportan como conductores. • La razón de esto es que los electrones de valencia están ligeramente ligados a sus respectivos núcleos atómicos, pero no lo suficiente, pues al añadir energía elevando la temperatura son capaces de abandonar el átomo para circular por la red atómica del material. En cuanto un electrón abandona un átomo, en su lugar deja un hueco que puede ser ocupado por otro electrón que estaba circulando por la red. Los materiales semiconductores más conocidos son: Silicio (Si) y Germanio (Ge), los cuales poseen cuatro electrones de valencia en su último nivel.
  • 28.