Clasificación de los materiales unidad 1

los materiales se pueden dividir por su estructura, por sus propiedades físicas y químicas, por sus usos en industrias específicas, etc.
1. El primer intento de hacer una clasificación de los materiales encontrados en la naturaleza fue hecho por el químico el químico J. W. Döbenreiner en 1829.
2. Los materiales se agrupan en 5 grupos: metálicos, cerámicos, polímeros, semiconductores y materiales compuestos; los materiales de cada uno de estos conjuntos poseen estructura y propiedades distintas.
Materiales Metálicos.
1. Los metales tienen ciertas propiedades físicas características: a excepción del mercurio son sólidos a condiciones ambientales normales, suelen ser opacos y brillantes, tener alta densidad, ser dúctiles y maleables, tener un punto de fusión alto, ser duros, y ser buenos conductores del calor y electricidad.
2. Puros.
  1. Los metales puros son materiales de origen mineral que procesados se los puede encontrar en su composición Pura, es decir que no se encuentran combinados con el oxígeno (Óxidos) u otros elementos (Sulfuros, carbonatos, silicatos, etc.).
    1. Propiedades químicas.
      1. Conductores de la electricidad.,Maleabilidad.,Ductilidad.,Tenacidad.,Resistencia mecánica.,Suelen ser opacos o de brillo metálico,Alta densidad,Dúctiles y maleables.,Punto de fusión alto,Son duros.
    2. Propiedades físicas.
      1. Molécula está formada por un átomo.,Átomos tienen 1, 2 o 3 electrones que pueden participar en un enlace químico,Al ionizarse adquieren carga eléctrica positiva,Bajo poder de ionización.,Alto peso específico,Son sólidos excepto los que se encuentran en estado líquido.
3. materiales no ferrosos.
  1. No es apropiado categorizarlas de forma general, por lo tanto se citan de manera particular para cada material.
    1. Aluminio,Cobre,,Estaño,,Magnesio,Níquel,Plomo,Zinc,Antimonio.
4. materiales ferrosos.
  1. Los metales ferrosos son el hierro y sus aleaciones, el hierro dulce o forjado, el acero y la fundición. Son los más utilizados debido a su bajo coste de extracción y obtención.
5. Aleaciones.
  1. Aleaciones son la mezcla de un metal principal con otros elementos para mejorar las propiedades físicas y mecánicas del metal puro. Variando la Composición de las aleaciones se puede conseguir un rango de propiedades diferentes para una amplia gama de aplicaciones..
    1. Aleaciones ferrososas.
      1. Las aleaciones no ferrosas son aquellas que carecen de hierro o tienen un bajo nivel de este como por ejemplo: el aluminio, magnesio, níquel, zinc, cobre entre otros. Son de altas resistencia, corrosión, conductividad eléctrica y térmica.
    2. Aleaciones ferrosas.
      1. Las aleaciones ferrosas son aquellas que contienen un porcentaje muy alto de hierro como el acero o los hierros fundidos y en general, son aleaciones fuertes, maleables, de bajo costo y relativamente fáciles de obtener.
6. metales clasificados por su densidad.
Materiales no Metálicos.
1. Los materiales no metálicos son los que no tienen en su composición ninguna sustancia metálica.
  1. Polímeros.
    1. Los polímeros son materiales que se forman por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros
      1. Dada su diversidad, resulta difícil generalizar respecto a las propiedades mecánicas de los polímeros; pero en comparación con los metales tienen baja densidad, baja resistencia, baja rigidez, curvas esfuerzo-deformación elástica no lineal, baja dureza y una excelente resistencia eléctrica y a la corrosión; además, son fáciles de fabricar.
        polimerizacion.
  2. Orgánicos e Inorgánicos.
    1. Materiales de origen inorgánico: Son todos aquellos que no proceden de células animales o vegetales o relacionadas con el Carbón. Por lo regular se pueden disolver en el agua y en general resisten el calor mejor que las sustancias orgánicas
    2. Materiales de origen orgánico: Son así considerados cuando contienen células de vegetales o animales. Estos materiales pueden usualmente disolverse en líquidos orgánicos como el alcohol o los tetracloruros, no se disuelven en el agua y no soportan altas temperaturas.
Materiales Compuestos
1. Un material compuesto es aquel formado por dos o más componentes, de forma que las propiedades del material final sean superiores que las de los componentes por separado.
  1. Casos de éxito de innovación en plástico en automoción Este tipo de materiales se componen de:
    1. • Matriz: configura geométricamente la pieza, da cohesión al material, suele ser flexible y poco resistente y transmite los esfuerzos de unas fibras a otras.
    2. • Refuerzo: aporta rigidez y resistencia
2. Materiales compuestos reforzados con fibras.
  1. Los más empleados, por su ligereza y sus excelentes propiedades mecánicas, son los materiales compuestos de matriz polimérica con refuerzos en forma de fibras.
3. Materiales compuestos estructurales.
  1. Combinan materiales compuestos y homogéneos y sus propiedades dependen, además de los materiales que lo conforman, de la geometría del diseño de los elementos estructurales
cerámicos.
1. Los materiales cerámicos tienen como característica química estar compuestos principalmente por enlaces iónicos y covalentes, que se ordenan en forma específica, dándole al material una estructura cristalina, lo que les proporciona ciertas propiedades distintivas. Son materiales inorgánicos, de baja conducción eléctrica y mecánicamente frágiles.
  1. propiedades.
    1. • Comparados con los metales y plásticos son duros, no combustibles y no oxidables.
    2. • Gran resistencia a altas temperaturas, con gran poder de aislamiento térmico y, también, eléctrico.
    3. • Alta resistencia a casi todos los agentes químicos.
    4. • Casi siempre se fracturan ante esfuerzos de tensión y presentan poca elasticidad.
  2. Estos materiales se pueden clasificar en cerámicas basadas en óxidos y en basadas en nitruros, carburos, silicuros y otros. Entre las cerámicas avanzadas cabe destacar la alúmina, la berilia, los carburos, los nitruros y los boruros.
nanomateriales.
1. Los nanomateriales son materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que un micrómetro en al menos una dimensión.
  1. Propiedades físicas:
    1. Tamaño, forma, superficie específica y proporción entre anchura y altura Si se adhieren unas a otras. Distribución según el tamaño. Lisura o rugosidad de su superficie. Estructura, incluida la estructura de cristal y cualquier defecto de cristal Su capacidad para disolverse.
  2. Propiedades químicas:
    1. Estructura molecular. Composición, incluida su pureza y cualquier aditivo o impureza conocidos. si se encuentran en estado sólido, líquido o gas. Química de superficie. Atracción de moléculas de agua y de aceites o grasas.
  3. Tipos de nanomateriales.
    1. Nanocompuestos: Se trata de materiales creados introduciendo, en bajo porcentaje, nanopartículas en un material base llamado matriz. Por ejemplo en propiedades mecánicas (como la rigidez y la resistencia).
    2. Superficies nanomoduladas: Son ordenadas o multicapa.
    3. Nanoestructuras biológicas: Materiales biomiméticos a escala nanométrica.
Miguel Angel Perez Cuecuecueha ing. industrial.

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