Javier Blas Sáenz de Jubera

Grupo de laboratorio A-3

 

 

Para realizar la práctica 2 referida a las propiedades de los materiales, he seleccionado 3 objetos los cuales son: sacapuntas de aluminio, vaso de vidrio y carpeta de plástico. A partir de los cuales voy a realizar esta práctica.

 

 

El primer objeto que he elegido es un sacapuntas de aluminio. El aluminio es un elemento químico (Al). Es un metal no ferromagnético que se extrae únicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita. Posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería de materiales, como su baja densidad (2.700 kg/m3) y su alta resistencia a la corrosión. Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es muy barato.

 

 

 

 

 

 

                                                      Sacapuntas de aluminio 

A parte de aluminio también existen sacapuntas de otro material tales como el latón, la madera y el plástico.

 

 

 

 

 

 

  Sacapuntas de madera                    Sacapuntas de latón                    Sacapuntas de plástico 

 

 

Aplicaciones del aluminio:

Aluminio en la construcción El aluminio se utiliza para la construcción de cerramientos, fachadas continuas, marcos, puertas, ventanas, etc.

Aluminio en los transportes (ferrocarriles, aeronáutica y automoción) Gracias a su elevada relación resistencia/peso, el aluminio se utiliza para la construcción, como por ejemplo en motores, bombas y pistones.

Aluminio en las construcciones mecánicas El aluminio se utiliza en la fabricación de máquinas y de instalaciones.

Aluminio en electrónica El aluminio es el material más utilizado junto con el cobre, gracias a la gran conductibilidad eléctrica.

Su uso está destinado a aumentar progresivamente ya que sus propiedades son especialmente apreciadas por diseñadores, arquitectos e ingenieros, constructores y usuarios finales del producto. Asimismo, el impacto medioambiental del aluminio es muy reducido.

 

 

El segundo objeto que he elegido es un vaso de vidrio. El vidrio es un material inorgánico duro, frágil y transparente. También existen vasos fabricados de otros materiales como puede ser el plástico aunque los vasos de vidrio son los más utilizados por las personas en la actualidad.

Vaso de vidrio 

Existen otros tipos de materiales para fabricar vasos, como pueden ser:

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 Vaso de plástico      Vaso de madera      Vaso de cartón 

Aplicaciones del vidrio:

Infinidad de avances tecnológicos, y por tanto científicos, se deben al desarrollo de objetos construidos con vidrio. Sus propiedades tanto químicas como ópticas permitieron desarrollar numerosos experimentos claves en la historia de la ciencia, como ser el cultivo de microbios en probetas de cuello de cisne realizado por Pasteur, o el tubo de rayos catódicos, comienzo de la física de partículas.

 

 

El vidrio en la ciencia, es muy útil para el desarrollo de cultivo de bacterias, por ejemplo en la investigación y desarrollo de antibióticos.

Los espejos son otra de las aplicaciones importantes del vidrio. Además de sus usos comunes, aparatos como los telescopios de reflexión y los generadores de rayos láser los llevan en su mecanismo.

Y por último, he elegido una carpeta de plástico. El término plástico en su significación más general, se aplica a las sustancias de similares estructuras que carecen de un punto fijo de evaporación y poseen, durante un intervalo de temperaturas, propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones.

Carpeta de plástico

El polímero que se ha usado para construir esta carpeta es PVC. El PVC es el derivado del plástico más versátil. Se caracteriza por ser dúctil y tenaz; presenta estabilidad dimensional y resistencia ambiental. Además, es reciclable.

Aunque la mayoría de carpetas que existen estén fabricadas a partir de polímeros, también se hacen carpetas a partir de otros tipos de materiales, dependiendo del uso y la utilidad que se le quiera dar.

 

 

Carpeta de cartón Carpetas de metal

Aplicaciones del plástico:

Empaquetado: Una de las aplicaciones principales del plástico es el empaquetado.

En su forma blanda el PVC se utiliza como aislante para cables eléctricos, y en la fabricación de alguna ropa impermeable.

Se usa para fabricar: bolsas, botellas, césped artificial y recipientes.

 

En esta tabla que aparece a continuación están clasificados a partir de sus propiedades mecánicas los objetos que he elegido para realizar la práctica.

1 → Mayor 

2 → Medio 

3 → Menor 

Objeto y Material → Propiedad Mecánica ↓

SACAPUNTASALUMINIO

METAL

VASO DE VIDRIO

CERÁMICO

CARPETA PLÁSTICO

POLÍMERO

DUREZA 1 2 3 RIGIDEZ 2 1 3 FRAGILIDAD 3 1 2 DUCTILIDAD 1 3 2 TENACIDAD Kic 1 3 2

 

 

 

Dureza: Es el grado de resistencia a la deformación permanente que sufre un material bajo la acción directa de una carga determinada. También puede definirse como la cantidad de energía que absorbe un material ante un esfuerzo antes de romperse o deformarse. El ensayo Brinell es un tipo de ensayo de dureza.

El objeto más duro es el sacapuntas de aluminio, ya que al ser un metal resiste más la deformación, en cambio la carpeta de plástico es el menos duro, puesto que puede ser deformada con facilidad.

El material con menos dureza es el polímero ya que lo importante de una carpeta es que sirva para guardar cosas y que se raye no tiene mucha importancia.

Rigidez: Es la resistencia a la deformación elástica. La rigidez es la capacidad de un elemento estructural para soportar esfuerzos sin adquirir grandes deformaciones y/o desplazamientos.

En este caso el objeto más rígido es el de cerámica frente al polímero ya que el plástico puede ser deformado fácilmente.

Fragilidad: Expresa la falta de plasticidad. Es la cualidad de los objetos y materiales de romperse con facilidad.

El más frágil de los tres materiales es el cerámico, ya que es el que más facilidad tiene para romperse. El polímero se encuentra entre medio de los dos y el metal es el menos frágil.

Ductilidad: Es la propiedad que presentan algunos materiales, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sin romperse. A los materiales que presentan esta propiedad se les denomina dúctiles, aunque los materiales dúctiles también pueden llegar a romperse bajo el esfuerzo adecuado, estar rotura solo se produce tras grandes deformaciones. Los materiales no dúctiles se denominan frágiles.

El sacapuntas de aluminio es el objeto más dúctil puesto que antes de romperse bajo la acción de una fuerza se deforma previamente, por otro lado el objeto menos dúctil es el vaso de vidrio.

Tenacidad: Cuantifica la cantidad de energía almacenada por el material antes de romperse por esfuerzos de tracción progresivos (tenacidad de fractura en deformaciones planas Kic).

El material más tenaz es el metal, puesto que antes de romperse consigue deformarse y es capaz de almacenar una gran energía. A su vez el menos tenaz es el objeto cerámico, ya que se rompe sin apenas deformarse.

 

 

Sacapuntas de aluminio → Para este objeto cambiaría el aluminio como material principal y utilizaría el plástico, ya que este ultimo material es más barato y aunque las consecuencias fueran una menor dureza el sacapuntas no está expuesto a duros golpes. Pero lo importante del material que es la cuchilla seguiría siendo de metal. Vaso de cristal→ En este caso, cambiaría el material elegido que es vidrio (cerámico) para sustituirlo por plástico, con el cual obtendríamos un vaso mucho más barato, que sería muy útil para usar con niños pequeños ya que no tendríamos que preocuparnos de si se rompe o no, el único pero es que solo tiene un único uso. Carpeta de plástico → En este objeto la modificación que realizaría sería sustituir el plástico por cartón para obtener una carpeta de cartón. Este nuevo objeto tendría la misma finalidad que la carpeta de plástico pero con la ventaja de ser más dura, consistente y a la vez más barata que la de plástico.