INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE COMALCALCO

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1.2.4 Polímeros [pic 6]

Son materiales orgánicos comunes. Se producen con un proceso llamado polimerización. Entre los materiales polímeros están el caucho y muchas clases de adhesivos. Muchos tienen una resistencia eléctrica muy buena y también pueden proporcionar un buen aislamiento térmico. No son adecuados para su uso a altas temperaturas. Los polímeros termoplásticos cuyas largas cadenas moleculares no están unidas en forma rígida, tienen buena ductilidad y formabilidad; los polímeros termofijos son más resistentes, pero más frágiles porque las cadenas moleculares están estrechamente enlazadas.

1.2.5 Semiconductores

Los semiconductores base silicio, germanio y arseniuro de galio, son parte de una clase más amplia, la de los materiales electrónicos. La conductividad eléctrica de los materiales semiconductores es intermedia entre la de los aisladores cerámicos y los conductores metálicos. En algunos de ellos, se puede controlar el valor de la conductividad, lo que permite usarlos en dispositivos electrónicos como transistores, diodos y circuitos integrados. [pic 7]

1.2.6 Materiales compuestos (o compósitos)

La idea principal de estos materiales es combinar las propiedades de materiales distintos. Se forman a partir de dos o más materiales y se obtienen propiedades que no posee un solo material. Con materiales compuestos se pueden obtener materiales ligeros, resistentes, dúctiles, resistentes a altas temperaturas, o también se pueden fabricar herramientas de corte duras, pero resientes al choque, que se romperían de no alear esos materiales.

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1.3 Clasificación funcional de los materiales [pic 8]

1.3.1 Aeroespaciales

A esta categoría pertenecen algunas aleaciones de aluminio, plástico, sílice para las losetas y muchos otros materiales.

1.3.2 Biomédicos

Nuestros huesos y dientes están formados, en parte, de una cerámica natural llamada hidroxiapatita. También se utilizan aleaciones de titanio, aceros inoxidables, aleaciones con memoria de forma, etc. [pic 9]

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1.3.3 Materiales electrónicos

Se usan titanio de bario, óxido de tantalio, y muchos otros materiales dieléctricos para fabricar capacitores cerámicos y otros dispositivos. El cobre, el aluminio y otros metales se usan como conductores en la transmisión de electricidad y en microelectrónica.

1.3.4 Tecnología energética y tecnología ambiental

En la industria nuclear se usan materiales como dióxido de uranio y plutonio como combustible. La industria del crudo y el petróleo usa ampliamente las zeolitas, alúmina y otros materiales como sustratos catalizadores. Muchas tecnologías de membrana para purificar líquidos y gases usan cerámicos y plásticos. La energía solar se genera usando materiales como silicio amorfo. [pic 11]

1.3.5 Materiales magnéticos [pic 12]

Los discos duros de las computadoras y las cintas de videocaseteras usan muchos materiales cerámicos, metálicos y poliméricos que son magnéticos. Los aceros a base de hierro y silicio se usan para fabricar núcleos de transformadores.

1.3.6 Materiales fotónicos u ópticos

Se usa mucho la sílice para fabricar fibras ópticas. Los materiales ópticos se utilizan en los detectores y láseres de semiconductor, que se usan en los sistemas de comunicaciones con fibras ópticas y en otras aplicaciones. [pic 13]

1.3.7 Materiales inteligentes [pic 14]

Un material inteligente puede sentir un estímulo interno, como un cambio de temperatura, la aplicación de un esfuerzo o cambio de humedad o de ambiente químico y responder a él. Consiste en sensores y actuadores que detectan cambios e inician una acción.

1.3.8 Materiales estructurales

Son los que se diseñan para soportar alguna clase de esfuerzo. Para construir edificios y puentes, se usan aceros, concreto y materiales compuestos.

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1.4 Clasificación de los materiales con base a su estructura

Algunos materiales pueden ser cristalinos o pueden ser amorfos. Algunos materiales cristalinos pueden estar en forma de un cristal y se llaman monocristales. Otros están formados por muchos cristales o granos y se llaman policristalinos. Las características de los cristales o granos y la de las regiones entre ellos, llamadas límites de grano, influyen también sobre sus propiedades.

1.5 Efectos ambientales y otra índole

1.5.1 Temperatura

Los cambios de temperatura modifican profundamente las propiedades de los materiales. Los metales y las aleaciones que se hayan endurecido con ciertos tratamientos térmicos o técnicas de formado pueden perder repentinamente su resistencia al calentarlos.

1.5.2 Corrosión

La mayoría de los metales y los polímeros reaccionan con oxígeno u otros gases, en especial a temperaturas elevadas. Los metales y las cerámicas se pueden desintegrar, y los polímeros y las cerámicas sin óxidos se pueden oxidar.

1.5.3 Fatiga

Cuando un material se carga y descarga miles de veces, pueden comenzar a formarse pequeñas grietas y, cuando éstas crezcan, dicho material falla. A esto se le llama falla por fatiga.

1.5.4 Rapidez de deformación

En muchos casos, pueden estar interrelacionados los efectos de la fatiga, el esfuerzo y la corrosión, y otros efectos externos pueden afectar el funcionamiento del material.

1.6 Diseño y selección de materiales

Cuando se diseña un material para determinada aplicación, deben tenerse en cuenta varios factores. El material debe adquirir las propiedades físicas y mecánicas necesarias, debe de ser capaz de procesarse o fabricarse en la forma deseada y debe proporcionar una solución económica para