I.E.S. el Doctoral 2009-2010

Pedro Rodas Martín Departamento de Tecnología

 

Tecnología Industrial II�

Tema 1

Estructura y propiedades

de los materiales

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1. ESTRUCTURA INTERNA DE LOS MATERIALES

En 1808, el científico británico John Dalton (1766-1844) estableció su célebre teoría atómica. Sus

postulados fundamentales son:

- La materia está formada por pequeñas partículas indivisibles denominadas átomos.

- Existen diferentes tipos de átomos que se caracterizan por su masa y propiedades específicas.

- La sustancia que tiene todos sus átomos iguales es un elemento.

- Los átomos de elementos distintos se unen en cantidades fijas para dar origen a los compuestos.

- Las partículas elementales de los compuestos reciben el nombre de moléculas.

Desde el enunciado de esta teoría atómica, sabemos que el átomo es la parte más pequeña en que

puede dividirse un elemento simple conservando sus características propias.

Sin embargo, estudios posteriores demostraron que los átomos estaban formados por partículas aún

menores, denominadas partículas subatómicas. Las más significativas son los protones, los electrones y los

neutrones.

En el átomo, distinguimos dos zonas: el núcleo y la corteza.

En el núcleo se encuentran los protones y los neutrones. El número de estas partículas define los

átomos de un elemento determinado, de forma que cada uno de ellos se caracteriza por un número

atómico Z y un número másico A.

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o El número atómico Z es el número de protones que contiene el núcleo. Como los átomos son

eléctricamente neutros, este número coincide con el número de electrones.

o El número másico A es la suma del número de protones (Z) y el número de neutrones (N)

que se encuentran en el núcleo.

Los núcleos de todos los átomos tienen forma aproximadamente esférica y su radio puede ser

determinado si aplicamos la siguiente expresión:

El volumen del núcleo es, por tanto, proporcional al número de partículas que contiene y su densidad,

el orden de .

Las fuerzas de interacción que mantienen unidos a protones y neutrones en un espacio tan pequeño se

denominan fuerzas nucleares y son de naturaleza distinta a las fuerzas de atracción electrostática o a las

meramentes gravitacionales.

En la corteza se hallan los electrones. Están situados en niveles energéticos u orbitales, y se

distribuyen en una zona alrededor del núcleo que ocupa un volumen de 50000 veces superior al de

éste.

Los electrones se encuentran en los citados orbitales o niveles energéticos de manera que los

primeros que se ocupan son los más cercanos al núcleo.

A partir de los postulados de la mecánica cuántica, se han establecido la estructura electrónica de los

elementos, teniendo en cuenta el nivel energético o capa (1, 2, 3, 4, 5…); el tipo de orbital (s, p, d, f)

y el número máximo de electrones que puede contener cada uno (2 para el s, 6 para el p, 10 para el d

y 14 para el f).

En la siguiente tabla se recogen las estructuras electrónicas de algunos de los elementos más

relevantes desde el punto de vista industrial.

31710·3

mkg

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3

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2. ESTRUCTURA CRISTALINA

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2.1. Estructura cristalina de los metales

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2.2. Otros tipos de estructura de los metales

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3. PROPIEDADES DE LOS METALES

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4. TRATAMIENTOS

4.1. Tratamientos Térmicos

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4.2. Tratamientos Termoquímicos

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4.3. Tratamientos Mecánicos

4.4. Tratamientos Superficiales

5. OXIDACIÓN Y CORROSIÓN

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5.1. Protección contra la corrosión

5.1.1. MODIFICACIÓN QUÍMICA DE LA SUPERFICIE

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5.1.2. APLICACIÓN DE CAPAS PROTECTORAS

A) RECUBRIMIENTOS NO METÁLICOS

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B) RECUBRIMIENTOS METÁLICOS

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CONTENIDOS DEL BOC DESARROLLADOS EN ESTA UNIDAD:

1. Oxidación y Corrosión.

2. Tratamientos superficiales.