2lNTRODUCCI6N

PERSPECTIVA HISTORICA

Probablemente, la importancia de los materiales en nuestra cultura es mayorque 10 que habitualmente se cree. Pnicticamente cada segmento de nuestravida cotidiana esta influido en mayor 0 menor grado por los materiales,como por ejemplo transporte, vivienda, vestimenta, comunicaci6n, recrea-ci6n y alimentaci6n. Hist6ricamente, el desarrollo y la evoluci6n de las so-ciedades han estado fntimamente vinculados a la capacidad de sus miembrospara producir y conformar los materiales necesarios para satisfacer sus nece-sidades. En efecto, las primeras civilizaciones se conocen con el nombre delmaterial que alcanz6 mayor grado de desarrollo (p.ej., Edad de Piedra, Edadde Bronce).

El hombre primitivo s610 tuvo acceso a un mimero muy limitado de ma-teriales, que encontr6 en la naturaleza: piedras, madera, arcilla, cuero y po-cos mas. Con el transcurso del tiempo, el hombre descubri6 tecnicas paraproducir materiales con propiedades superiores a las de los naturales; entreestos nuevos materiales se encontraban la ceramica y algunos metales. Ade-mas, se descubri6 que las propiedades de un material se podfan modificarpor tratamiento termico 0 por adici6n de otras substancias. En este aspecto,la utilizaci6n de los materiales era totalmente un proceso de selecci6n; estoes, de un conjunto limitado de materiales se decidfa cual era, en virtud de suscaracterfsticas, el mas id6neo para una aplicaci6n particular. Hace relativa-mente poco tiempo que los cientfficos llegaron a comprender la relaci6n en-tre elementos estructurales de los materiales y sus propiedades. Esteconocimiento, adquirido en los ultimos 50 aiios aproximadamente, los ha ca-pacitado, en alto grado, para modificar 0 adaptar las caracterfsticas de losmateriales. Se han desarrollado decenas de miles de materiales distintos concaracterfsticas muy especiales para satisfacer las necesidades de nuestra mo-derna y compleja sociedad; se trata de metales, plasticos, vidrios y fibras.

El progreso de muchas tecnologfas, que aumentan la confortabilidad denuestra existencia, va asociado a la disponibilidad de materiales adecuados.El avance en la comprensi6n de un tipo de material suele ser el precursor delprogreso de una tecnologfa. Por ejemplo, la fabricaci6n de autom6viles fueposible por la aparici6n de un acero id6neo y barato 0 de algun sustitutocomparable. Actualmente los adelantos electr6nicos mas sofisticados se ba-san en componentes denominados materiales semiconductores.

1.2 ClENCIA E INGENIERIA DE lOS MATERIAlES

La disclipina ciencia de los materiales implica investigar la relaci6n entre la estruc-tura y las propiedades de los materiales. Por el contrario, la ingenieria de los mate-riales se fundamenta en las relaciones propiedades-estructura y diseiia 0 proyectala estructura de un material para conseguir un conjunto predetenninado de pro-piedades. En este texto se hace hincapie en las relaciones existentes entre las pro-piedades de los materiales y sus elementos estructurales.

"Estructura" es un termino confuso que necesita alguna explicaci6n.Normalmente la estructura de un material se relaciona con la disposici6n desus componentes internos. La estructura subat6mica implica a los electronesdentro de los atomos individuales y a las interacciones con su nueleo. A nivelat6mico, la estructura se refiere a la organizaci6n de atomos 0 moleculas en-tre sf. El pr6ximo gran dominio estructural, que contiene grandes grupos de