Ciencias de Los Materiales (Resumen 1)

Clase 1: Clasificación de los materiales
Estos pueden clasificarse según su:
Aplicación tecnológica
Materiales Estructurales: Su utilización se realiza en función de sus propiedades mecánicas y se los utiliza para
cumplir una función mecánica o estructural. Ej.: aceros, concreto, plásticos.
Materiales Funcionales: Encuentran aplicación debido a sus propiedades físicas, químicas, eléctricas, ópticas u
otras siendo la función mecánica una característica secundaria.
DIFERENCIA: Los materiales estructurales toman como prioridad la dureza, ductilidad, etc como prioridad y los
materiales funcionales toma un papel secundario ese tipo de propiedades
Composición química y estructura atómica: En general los materiales se clasifican en los siguientes grupos:
• Metales (ferrosos, no ferrosos)
• Polímeros (termoplásticos, termorrígidos, elastómeros)
• Cerámicos (cristalinos, vidrios, cerámicos de ingeniería)
• Materiales Compuestos
• Semiconductores
Enlaces atómicos
• Enlace metálico: (Metal-Metal) En el enlace metálico los electrones de valencia se
encuentran deslocalizados rodeando los átomos ionizados del metal. No es
direccional y es un enlace “fuerte”
• Enlace Covalente: Los átomos del material se encuentran compartiendo los electrones entre
dos o más átomos, es una unión fuerte y direccional.
• Enlace iónico: (Metal-No Metal) En un material formado por dos o

más átomos que tienen gran diferencia de electronegatividad, los
átomos de un elemento ceden sus electrones al otro elemento,.
Ambos se comportan como iones y se atraen mutuamente por
fuerza electrostática.
• Enlaces secundarios: Son aquellos que vinculan las distintas moléculas entre si: fuerza de Van Der Wals,
unión dipolo, puente de hidrogeno (Los polímeros)
Materiales Metálicos: Estructura
Este grupo comprende tanto los METALES PUROS COMO LAS ALEACIONES. Estructuralmente, un metal es en un
conjunto de cargas positivas (cationes) que son los átomos metálicos desprovistos de sus electrones más externos,
los cuales pertenecen y unen a todos los cationes.
Los electrones se encuentran totalmente deslocalizados, lo que significa que no “pertenecen” a ningún catión en
particular.
Principales propiedades
• Conductividad eléctrica y térmica: Debida a la presencia de electrones deslocalizados con alta movilidad.
• Opacidad a la luz visible: Debido a la alta densidad y ala estructura cristalina.
• Alta densidad: Si bien es una característica común al grupo de los metales, existen considerables variaciones
entre ellos.
• Forman Aleaciones: Es posible combinarlos entre si por medio de distintos procesos metalúrgicos. En
general para aplicaciones tecnológicas se utilizan aleaciones metálicas.
• Alta resistencia mecánica: Gran capacidad para resistir solicitaciones externas, sin deformarse
plásticamente ni romperse.
• Alta ductilidad: La ductilidad es la capacidad de un material de deformarse plásticamente. Cuanto más dúctil
sea un material, mayor será su deformación plástica al momento de romperse bajo una cierta carga.
• Alta tenacidad: La tenacidad es la capacidad de un material de absorber energía en su proceso de
deformación y fractura. Esta propiedad es de cabal importancia en los materiales estructurales ya que es la
que le confiere la capacidad de resistir cargas dinámicas y de frenar el crecimiento de fisuras que, de otra
manera, conducirían a la fractura del material.
• Baja resistencia a la corrosión: Los metales no son en general estables, tras procesarse tienden a
recombinarse con el oxígeno y formar óxidos.
IMPORTANTE: La conductividad térmica, eléctrica, y las propiedades mecánicas son fuertemente dependientes de la
microestructura y de la temperatura de uso del material.
Materiales Cerámicos: Estructura
Los materiales cerámicos pueden ser iónicos o covalentes, En general, los cerámicos iónicos son los más utilizados y
están formados por átomos cargados, aniones y cationes, unidos entre sí por medio de uniones iónicas. Pueden
dividirse en:
• Cristalinos: Los átomos se encuentran ordenados en una red regular formada por aniones, con los cationes
ocupando lugares intersticiales.
• Amorfos o vidrios: Existe un orden de corto alcance pero el material no presenta un ordenamiento regular.
Propiedades de los materiales cerámicos

• Propiedades Mecánicas: Los materiales cerámicos son frágiles y en general quebradizos, con buena
resistencia a la compresión pero con una pobre resistencia a la tracción y flexión.
¿PORQUE? Debido a la presencia de enlaces iónicos, al tratar de desplazar las capas de átomos entre si, se
produce un enfrentamiento de iones del mismo signo, lo que lleva acompañado una fuerza de repulsión y
consiguiente separación entre capas y fractura.
• Aislantes térmicos y eléctricos: Debido a que no poseen electrones deslocalizados son en general aislantes
térmicos y eléctricos.
• Propiedades ópticas: Los cerámicos cristalinos son opacos, mientras que los amorfos suelen ser
transparentes.
Materiales Poliméricos: Estructura

Están formados por cadenas de compuestos orgánicos, basados en el carbono (Silicio en el caso de siliconas y aceites
siliconados).Se encuentran unidos por medio de enlaces covalentes.
Propiedades de los materiales poliméricos:

• Propiedades Mecánicas: Las propiedades mecánicas de los polímeros son muy variables en función del peso
molecular (longitud de cadena), entrecruzamiento entre cadenas, temperatura y agregado de aditivos. En
general son materiales con resistencia mecánica inferior a los metales, relativamente tenaces, con capacidad
de absorber energía por deformación o impacto.
• Baja densidad: Son materiales livianos.

• Aislantes térmicos y eléctricos: Debido a que no poseen electrones deslocalizados son en general aislantes
térmicos y eléctricos.
• Propiedades ópticas: Los polímeros cristalinos son opacos, mientras que los amorfos suelen ser
transparentes.
• Conformado y procesado: Son materiales fáciles de conformar y procesar por muchas técnicas: inyección,
extrusión, soplado, etc. En el caso de los termoplásticos pueden ser soldados.
• Resistencia a la corrosión y envejecimiento: Los polímeros son en general estables químicamente y son
resistentes a los efectos ambientales, sufren envejecimiento térmico, envejecimiento por radiación, y son
atacados por los solventes orgánicos.
• Costos: Son materiales baratos de producir y procesar para fabricar piezas en serie.

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Clase 1: Clasificación de los materiales

Estos pueden clasificarse según su:

• Enlace iónico: (Metal-No Metal) En un material formado por dos o

Propiedades de los materiales cerámicos

Materiales Poliméricos: Estructura

Propiedades de los materiales poliméricos:

• Baja densidad: Son materiales livianos.

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