INTRODUCCION A LA CIENCIA E INGENIERIA DE MATERIALES.

Presentado por:- Carpio Neyra Percy- Diaz Cusirramos Karen-Valencia Galdos Javier- Yuca Roger

la ciencia de materiales es la base de todos los avances tecnológicos y la comprensión de conceptos básicos de materiales y sus aplicaciones no solo lo harán un mejor ingeniero y nos ayudara en el proceso de diseño .

necesitamos ser capaces de elegir el material correcto para su aplicación con base a sus propiedades y duración.

¿Qué es la ingeniería de materiales ?

Es un campo interdisciplinario de la ciencia que estudia y manipula la composión y la estructura de los materiales a traves de escalas de longitud para controlar sus propiedades .

En la ingeniería de materiales el enfoque esta en como convertir o transformar los materiales en dispositivos o estructuras que tienen una influencia profunda sobre muchas propiedades de los materiales , los cambios en las propiedades del material se deben a un cambio de su estructura interna .

Tetraedro de la ciencia de materiales

Los científicos de materiales se preocupan por:

La composición La resistencia El peso Las propiedades de absorción ,

de energía y la maleabilidad .

CLASIFICACION DE LOS MATERIALES ( Por su composición)

Metales y aleaciones Cerámicas Vidrios y vidrios cerámicos Polímeros Semiconductores Materiales compuestos

LOS METALES Tienen buena resistencia, buena ductilidad y formabilidad, buena conductividad eléctrica y térmica, y una resistencia a la temperatura moderada.

LOS CERÁMICOSSon resistentes, sirven como buenos aislantes eléctricos y térmicos; a menudo son resistentes al daño por ambientes corrosivos y de temperaturas altas, pero son frágiles.

VIDRIOS Y VIDRIOS CERAMICOSEL vidrio es un material amorfo y se refiere a que no posee un arreglo regular y periódico entre sus átomos. Son materiales que son derivados de un liquido fundido, son frágiles y por lo general se procesan por fusión y colado.

LOS POLÍMEROSTienen una resistencia relativamente baja, no son adecuados para uso a altas temperaturas, tienen una buena resistencia contra la corrosión y, al igual que los cerámicos, proporcionan un buen aislamiento eléctrico y térmico. Los polímeros pueden ser dúctiles o frágiles, dependiendo si se ha seleccionado un polímero termoplástico o termoestable.

LOS SEMICONDUCTORES Poseen propiedades eléctricas y ópticas únicas que hacen de ellos componentes esenciales en dispositivos electrónicos y de comunicación.

LOS MATERIALES COMPUESTOS Son mezclas de materiales que proporcionan combinaciones únicas de propiedades mecánicas y físicas que no pueden encontrarse en ningún material por si solo.

CLASIFICACION FUNCIONAL DE LOS MATERIALES

LOS MATERIALES PUEDEN SER CLASIFICADOS BASANDOSE EN LA FUNCION QUE DESEMPEÑAN

AEREOESPACILES: Los hermanos Wright utilizaron materiales ligeros tales como madera y aleación de aluminio. En la actualidad se utiliza el polvo de aluminio para cohetes impulsores, la aleación de aluminio, sílice de losetas y plásticos pertenecen a este.

BIOMEDICOS:Los huesos y dientes esta hechos por ejemplo con hidroxiapatita, en esta categoría podemos encontrar varios órganos artificiales que hechos con diferentes plásticos , aleaciones de titanio y aceros inoxidables, ejemplo para la ortodoncia entre otros.

MATERIALES ELECTRONICOS:En esta categoría se puede encontrar muchos materiales que son utilizados para chips de computadora, ejemplo titanato de bario(BaTio3), y otros materiales dieléctricos y materiales para conducción de energía.

TEGNOLOGIA ENERGETICA Y T. AMBIENTAL:El dióxido de uranio y el plutonio, utilizados para la industria nuclear.Aceros inoxidables y vidrios para desechos nucleares, y tecnologías como las baterías y celdas de combustible utilizan cerámicos y polímeros .

MATERIALES MAGNETICOS:En esta categoría se utilizan muchos los polímeros, metales y cerámicos , ejemplo los discos duros, que utilizan cobalto, platino, tantalio y cromo, otros utilizan las ferritas magnéticas para la comunicación inalámbrica.

MATERIALES FOTONICOS U OPTICOS:La sílice utilizado para fibras ópticas, utilizados para fabricar detectores semiconductores y láseres utilizados en un sistema de comunicación , otros como la alúmina y granates de itrio aluminio para laceres .

MATERIALES ITELIGENTES:Este tipo de material puede cambiar a un estimulo externo, como los sensores y activadores, ejemplo vidrios foto crónicos y los espejos con oscurecimiento automático.

MATERIALES ESTRUCTURALES:Diseñados para un soporte de esfuerzos, los aceros, concretos , materiales compuestos para poder soportar diferentes fuerzas. Deben de ser resistentes , rígidos y tenaces para todo tipo de condiciones , temperatura y carga.

CLASIFICACION DE LOS MATERIALES CON BASE EN LA ESTRUCTURA

ESTRUCTURA SE REFIERE AL ARREGLO DE SUS ATOMOS QUE LOS COMPONEN , OSEA L A MICROESTRUCTURA.

PUEDEN SER CRISTALINOS Y AMORFOS OTROS MATERIALES PUEDEN SER DE

CRITALES Y SON LLAMADOS MONOCRISTALES.

OTROS CON MUCHOS CRISTALES Y SON LLAMADOS POLICRITALINOS.

EFECTOS AMBIENTALES Y DIVERSOS

La estructura y propiedades de los materiales están influenciados por el entorno al que el material esta sometido durante su uso, estos efectos deben tomarse en cuenta para el diseño y asegurar que no fallen.

Temperatura:-Metales y aleaciones reducen su resistencia al ser calentados.-Temperatura alta cambia estructura de cerámicos.-Ocasiona que polímeros se fundan o carbonicen.-Temperatura baja en metales y cerámicos ocasionan quiebres.

DISEÑO Y SELECCIÓN DE MATERIALES

-Propiedades físicas y mecánicas deseadas.-Ser producido de las forma deseada.-Considerar densidad del material o su peso

por unidad de volumen.-Tener en cuenta el peso del material según

la tarea a realizara sobre el.-Hacer los debidos estudios no destructivas

para identificar la resistencia ante diversas situaciones.

GRACIAS