Factor de diseño

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Otras propiedades serían:

- Maleabilidad: capacidad de los metales de hacerse láminas al ser sometidos a esfuerzos de compresión.

- Ductilidad: propiedad de los metales de moldearse en alambre e hilos al ser sometidos a esfuerzos de tracción.

- Tenacidad: resistencia que presentan los metales al romperse o al recibir fuerzas bruscas (golpes, etc.)

- Resistencia mecánica: capacidad para resistir esfuerzo de tracción, compresión, torsión y flexión sin deformarse ni romperse.

Los metales se hacen más resistentes por medio de las aleaciones y tratamientos térmicos y mecánicos. Las aleaciones de alta resistencia, como un resorte de acero, pueden tener ductilidades tan bajas como 2% de alargamiento, pero esto no es suficiente para asegurar que el material se deformará antes de fallar. Ya que los materiales dúctiles fallan por fatiga y pueden ser resistente a la corrosión.

Cerámicos y Vidrios

La característica común de estos materiales es que están compuestos por minerales que cambian su organización molecular al ser sometidos a elevadas temperaturas. Esto explica los cambios en las propiedades del material durante el proceso de elaboración. La diferencia entre ellos es que las cerámicas se moldean en frío, y los vídrios, en caliente.

CERÁMICAS.

Se obtienen a partir de la mezcla de arcilla, feldespato y arena.

- La arcilla es plástica y moldeable cuando el grano es muy fino y está húmeda. Cuando se seca, se vuelve rígida, y al cocerla a una temperatura elevada (900 – 1.200ºC) se vuelve vítrea.

- El feldespato reduce la temperatura necesaria para cocer la cerámica porque actúa como fundente.

- La arena actúa como relleno.

Se pueden añadir otras sustancias que aumentan la resistencia de la cerámica frente al calor, obteniéndose cerámica refractaria. Son materiales muy duros, frágiles, aislantes del calor y de la electricidad, resistentes a las elevadas temperaturas y a los ataques químicos, y fáciles de moldear.

El moldeado del ladrillo o la teja se realiza mediante el procedimiento de extrusión.

[pic 3]

También pueden fabricarse comprimiendo una porción de arcilla dentro de un molde. Los ladrillos fabricados por compresión son más uniformes que los que se fabrican mediante extrusión, por lo que se emplean para las fachadas.

Las baldosas, azulejos y la loza sanitaria se fabrican a partir de arcillas especiales a las que se aplica un tratamiento de vidriado o esmaltado que aporta una gran dureza superficial al material, a la vez que permite diseños y colores muy variados.

LOS VIDRIOS.

Los vidrios son transparentes, duros y resistentes a la corrosión. También son muy buenos aislantes de la electricidad. Resultan muy frágiles y aguantan mejor los esfuerzos de compresión que los de tracción. Es un material obtenido a partir de la fusión de arena, álcali y óxidos metálicos (que aportan color y estabilidad). A continuación se le da forma, ya que el vidrio es un material plástico y moldeable antes de enfriarse y solidificar completamente.

En construcción, el vidrio se emplea en ventanas, en recubrimientos de exteriores y como aislante en forma de lana de vidrio.

- LANA DE VIDRIO.

La lana de vidrio es un aislante térmico excelente. Se obtiene haciendo pasar hilos de vidrio fundido por un horno de aire frío. Las fibras luego son aglutinadas con resinas formando un fieltro o colchón.

- VIDRIO PLANO.

La fabricación de vidrio plano se realiza mediante el proceso de vidrio flotado. Esta técnica emplea un baño de metal de estaño fundido.

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Polímeros y Elastómeros

Los elastómeros son aquellos tipos de compuestos que están incluidos no metales en ellos, que muestran un comportamiento elástico. El término, que proviene de polímero elástico, es a veces intercambiable con el término goma, que es más adecuado para referirse a vulcanizados. Cada uno de los monómeros que se unen entre sí para formar el polímero está normalmente compuesto de carbono, hidrógeno, oxígeno o silicio. Los elastómeros son polímeros amorfos que se encuentran sobre su temperatura de transición vítrea o Tg, de ahí esa considerable capacidad de deformación. A temperatura ambiente las gomas son relativamente blandas (E~3MPa) y deformables. Se usan principalmente para cierres herméticos, adhesivos y partes flexibles. Comenzaron a utilizarse a finales del siglo XIX, dando lugar a aplicaciones hasta entonces imposibles (como los neumáticos de automóvil).

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A es un dibujo esquemático de un elastómero no sometido a tensión. Los puntos representan los enlaces. B es el mismo elastómero sometido a tensión. Cuando se deja de aplicar esta tensión, el elastómero regresa a la posición A.

Los polímeros se definen como macromoléculas compuestas por una o varias unidades químicas (monómeros) que se repiten a lo largo de toda una cadena.

Un polímero es como si uniésemos con un hilo muchas monedas perforadas por el centro, al final obtenemos una cadena de monedas, en donde las monedas serían los monómeros y la cadena con las monedas sería el polímero.

La parte básica de un polímero son los monómeros, los monómeros son las unidades químicas que se repiten a lo largo de toda la cadena de un polímero, por ejemplo el monómero del polietileno es el etileno, el cual se repite x veces a lo largo de toda la cadena.

Polietileno = etileno-etileno-etileno-etileno-etileno-……

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En función de la repetición o variedad de los monómeros, los polímeros se clasifican en:

[pic 7]Homopolímero - Se le denomina así al polímero que está formado por el mismo monómero a lo largo de toda su cadena, el polietileno, poliestireno o polipropileno son ejemplos de polímeros pertenecientes a esta familia.

[pic 8]Copolímero - Se le