INTRODUCCION A LA CARACTERIZACION DE MATERIALES
6.1 CARACTERIZACION DE MATERIALES
6.1 CARACTERIZACION DE MATERIALES
La
caracterización de materiales se refiere al establecimiento de las características
de un material determinado a partir del estudio de sus propiedades físicas,
químicas, estructurales, etc.
Propiedades que se ponen en manifiesto ante
estímulos como electricidad, luz, calor, aplicación de fuerzas, etc.
6.2 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
Una
propiedad es una característica intrínseca de uh material que le permite reaccionar
de manera especial ante diferentes estímulos que pueden ser por ejemplo:
electricidad, calor, luz, esfuerzos mecánicos, etc.…
Al
determinar las propiedades de los materiales se podrá determinar sus posibles aplicaciones.
CLASIFICACION
-- Químicas
- Físicas Principales (Densidad, peso especifico,
dilatación,
calor es pecifico)
- Mecánicas.
6.3 PROPIEDADES FISICAS DE LOS MATERIALES
Las propiedades físicas se ponen en manifiesto a estímulos externos sin que estos estímulos cambien las características de la composición del material
a) Desgaste: Es un proceso de corte del material, retiran fragmentos del material.
b) Fricción: Es el contacto de la superficie de dos materiales en movimiento
c) Incremento de la temperatura: Es la dilatación del material
En este procedimiento modificamos la geometría que tenía el material al principio. Al fricciona los materiales provoca un incremento de temperatura.
Temperatura de fusión.-es la temperatura en la cual un estado líquido pasa a un estado sólido.
1. Todas las propiedades que se modifican están relacionadas entre sí al realizarse algún procesosobre el material al igual que sus efectos.
2. Los cambios en las propiedades físicas se identifican en primera instancia en la geometría del material, pero se debe considerara que no se afectan las propiedades específicas de las mismas
Aun cuando dividamos un material en miles de partes cada una de estas tendrá su densidad.
Todas las propiedades físicas de los materiales son susceptibles de medirse, por lo tanto se puede acomodar la medición a cualquier sistema.
TIPOS DE SISTEMAS:
Sistema internacional
Sistema MKS
Entre otros sitemas
6.3.1 PROPIEDADES FISICAS COMUNES
Ø Volumen especifico, es básicamente lo inverso de la densidad
Ø Peso específico, es la cantidad de materia con un volumen determinado
Propiedades eléctricas.-
Todas las sustancias o materiales son en mayor o menor grado conductores de corriente eléctrica y según su naturaleza algunas ofrecen resistencia al paso de la corriente eléctrica.
o Los que conducen la corriente eléctrica son: conductoras
o Las que no c conducen corriente eléctrica son: aislantes
La propiedad física se denomina resistividad eléctrica y se mide en ohmios. Ω
Conductancia eléctrica
La resistividad varía en función a la temperatura de manera directa es decir a mayor temperatura mayor resistividad debido a la estructura molecular de los metales en general es una estructura cristalina
Debido a que los metales tienen una estructura cristalina sus moléculas tienen un ordenamiento geométrico adecuado para que los átomos puedan desprender electrones por lo tanto conducen la energía eléctrica eficientemente.
Según la resistividad eléctrica se clasifican en conductores y aislantes pero además existen otros materiales denominados semiconductores que son utilizados en la fabricación de componentes electrónicos
CLASIFICACION:
PROPIEDADES TÉRMICAS
Determinan en comportamiento del material en condiciones de temperatura.
Dilatación térmica
DILATACION TERMICA.-la mayoría de los materiales aumentan de tamaño al aumentar su temperatura siempre y cuando no se produzcan temperaturas que alcancen al punto de fusión o en general el punto de fase.
Ejemplo
Ø COEFICIENTE DE DILATACION LINEAL
Ø COEFICIENTE DE DILATACION SUPERFICIAL
Ø COEFICIENTE DE DILATACION VOLUMETRICA
CALOR ESPECÍFICO.- Se define como la cantidad de calor que se debe aplicar a un gramo de sustancia para que su temperatura se incremente en un grado centígrado sin cambiar de fase.-
PUNTO DE FUSION.- Es la temperatura a partir de la cual un material de solido cambia de fase a estado líquido.
Al calentar un sólido el movimiento vibratorio de sus partículas se va haciendo cada vez más amplio produciéndose la dilatación pero se sigue incrementada la temperatura.
Las moléculas las vibran tanto que la estructura del material no se pueden mantenerse y se provoca la fusión.
En la mayoría de los materiales excepto el agua y algunos otros este cambio de fase viene acompañado por un aumento de volumen .
CONDUCTIVIDAD TERMICA.-
Conducción térmica por radiación
Ejemplo el sol
Conducción térmica de convección
Ejemplo de cuerpo acuerpo
Conducción térmica de conducción
Ejemplo cuando se conduce el calor en un cuerpo desde un punto del mismo a otro punto del mismo
La transmisión de calor por conducción se verifica atraves de los cuerpos desde los puntos de mayor a los de menor temperatura
PROPIEDADES MAGNETICAS.-
Las propiedades magnéticas se verifican los comportamientos de un material frente a un campo exterior entre ellas se encuentran:
Ø DIAMAGNETICOS.- Campo magnético muy débil, por los tanto el campo exterior no las afecta.
Ø PARAMAGNETICOS.- El campo magnético interior es débil, y pone una resistencia moderada a un campo exterior.
Ø FERROMAGNETICOS.- El campo magnético interior se opone al campo exterior con una fuerza mayor.
PROPIEDADES ÓPTICAS.- al incidir la luz sobre un material esta puede reflejarse, absorberse o puede difundirse en este sentido que se observa el efecto de la luz sobre los materiales
Ø OBJETOS OPACOS.- absorben o reflejan totalmente la luz.
Ø CUERPOS TRANSPARENTES.- transmiten la luz.
Ø TRASLUCIDOS.-
6.3.2 PROPIEDADES MECANICAS DE LOS MATERIALES.-
Las propiedades mecánicas de los materiales se ponen en manifiesto cuando se aplican cargas o fuerzas sobre ellos mismos y se definen por la capacidad de los mismos al resistir las fuerzas o cargas
Ø COHESION.- Es la fuerza que oponen los átomos de los materiales a separase.
Ø PLASTICIDAD.- Es la capacidad de un material a deformarse ante la acción de la carga permaneciendo la deformación al retirarse la misma es decir se presenta una deformación permanente irreversible.
Ø MALEABILIDAD.- es una propiedad derivada de la plasticidad y se define como la capacidad del material para poder deformarse en láminas.
Ø DUCTILIDAD.- también es derivada de la plasticidad tiene la plasticidad de deformarse en hilos.
Ø DUREZA.- La dureza es la resistencia de un cuerpo a ser rayado o penetrado por otro, es decir la capacidad de un material de oponer resistencia a la deformación superficial por otro más duro, el concepto de dureza sirve de base para la aplicación de los ensayos de:
BRINELL
VICKERS
ROCKWELL
La dureza es la propiedad de gran importancia ya que está muy relacionada con el comportamiento del material ante la abrasión y desgaste además del mecanizado
Ø TENACIDAD.- Se define como la capacidad de un material para almacenar energía en forma de deformación plástica antes de rompers
Ø FRAGILIDAD.- Es lo contrario de la tenacidad.
Ø RESITENCIA A LA FATIGA.- Es la propiedad que tiene el material al resistir cargas o fuerzas de manera psíquica tiene que ver mucho con las propiedades de dureza y elasticidad.
Ø RESILENCIA.- Es la capacidad de oponerse a la destrucción por cargas o fuerzas.
Ø HENDIBILIDAD.- Es la capacidad de no romperse de un material ante la aplicación de fuerzas en el caso de materiales compuestos de láminas o fibras.
Ø HIGROSCOPICIDAD.- Los granos de sal que son afines del agua ya que absorben gran cantidad de agua.
