SEP TECNOLGICO NACIONAL DE MXICO

INSTITUTO TECONOLGICO DE TOLUCAUNIDAD V: POLMEROS, CERMICOS Y COMPUESTOSCalificacin: __________Carrera: Ingeniera MecatrnicaMateria: Ciencia e Ingeniera de Materiales Grupo 160400 Profesor: Ortiz Garca AdelfoAlumnos:Garca Barrera Luis AntonioGonzlez Cuenca Roco Lizet Ocampo Chvez NataliaNieto Tapia Luis Enrique Uribe Senz Antonio de Jess

Metepec, Estado de Mxico, 23 de febrero de 2015

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NDICE

Introduccin...................................................................................................................1Antecedentes............................................................................................................... 1Planteamiento del problema........................................................................................ 3Objetivos...................................................................................................................... 3Justificacin................................................................................................................. 35.1 Termoplsticos, termofijos y elastmeros...............................................................45.2 Adhesivos y aditivos utilizados en polmeros....................................................... 115.3 Clasificacin, estructura y aplica iones de las cermicas.................................... 14Conclusiones.............................................................................................................. 20Recomendaciones.......................................................................................................22Glosario...................................................................................................................... 23Fuentes de consulta................................................................................................... 27

NDICE DE FIGURAS

Figura 5.1 Ejemplo de un termoplstico........................................................................1

Figura 5.2 Estructura amorfa termoplstica................................................................. 2Figura 5.3 Estructuras cristalinas termoplsticas (micelar y lamelar).......................... 2Figura 5.4 Estructura del polmero termofijo................................................................ 4Figura 5.5 Ejemplo del polmero termofijo................................................................... 5Figura 5.6 Estructura del elastmero........................................................................... 6Figura 5.7 Ejemplo de los elastmeros........................................................................ 7Figura 5.8 Etileno un monmero.................................................................................. 8Figura 5.9 Elementos que intervienen en un proceso de adhesin............................. 8Figura 5.10 Representacin de la adhesin y cohesin.............................................. 9Figura 5.11 Colorantes al agua.................................................................................. 10Figura 5.12 Retardantes ignfugos............................................................................. 10Figura 5.13 Aditivos para petrleo............................................................................. 11Figura 5.14 Cermicas tradicionales.......................................................................... 12Figura 5.15 Cermicas avanzadas............................................................................ 12Figura 5.16 Clasificacin de los cermicos por su estructura.................................... 13Figura 5.17 Clasificacin de los cermicos cristalinos............................................... 13Figura 5.18 Estructura cristalina................................................................................. 14Figura 5.19 Ladrillo de arcilla..................................................................................... 14Figura 5.20 Ladrillos refractarios................................................................................ 15Figura 5.21 Tipos de cementos.................................................................................. 15Figura 5.22 Fibras pticas.......................................................................................... 16Figura 5.23 Vidrios..................................................................................................... 16

NDICE DE VIDEOS

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INTRODUCCINAntecedentes

Uno de los acontecimientos ms sobresalientes en la historia de los polmeros fue sin duda el descubrimiento de la vulcanizacin del hule, hecho por Charles Goodyear en 1839. En 1851, su hermano Nelson patent el hule duro llamado ebonita, que es un polmero termoestable, utilizado durante mucho tiempo para peines, cajas de bateras y prtesis dentales.

En la exposicin internacional de Londres en 1862, el qumico ingles Alexander Parkes demostr las posibilidades del primer termoplstico, una forma de nitrato de celulosa (la celulosa es un polmero natural en la madera y el algodn), la llam parkesina y la describi como un sustituto del marfil y el carey. El material cobr importancia debido a los esfuerzos de un americano John Hyatt, quien combino el nitrato de celulosa y el alcanfor( que acta como plastificante) y los calent a presin para formar el producto que l llamo celuloide. Su patente fue registrada en 1870.El celuloide era transparente y las aplicaciones que se desarrollaron posteriormente incluyeron la pelcula para fotografa fija y cinematogrfica, tambin se utiliz para los parabrisas de carruajes y de los primeros automviles.

Hacia finales del siglo pasado se desarrollaron varios productos adicionales basados en la celulosa. Las fibras de celulosa, llamadas rayn, fueron producidas por primera vez alrededor de 1890, las hojas para envoltura de celofn aparecieron en el mercado alrededor de 1910. El acetato de celulosa se adopt como la base de las pelculas fotogrficas en esa misma poca. Este material se convirti en un importante termoplstico para moldeo por inyeccin durante las siguientes dcadas.

El primer plstico sinttico fue desarrollado a principios de este siglo por el qumico belga, nacionalizado americano, LH. Baekeland, quien descubri la reaccin de polimerizacin del fenol y el formaldehdo, y a cuyo producto Baekeland, denomino bakelita. Est resina termoestable an tiene importancia comercial. En 1918 se descubri otro polmero similar: la urea formaldehdo y en 1939, la melamna formaldehdo.

Entre los aos 1920 y 1930 se desarrollaron un buen nmero de termoplsticos que tienen importancia en la actualidad. El inventor ruso I. Ostromislensky haba patentado el cloruro de polivinilo en 1912, pero no fue comercializado hasta 1927 como un recubrimiento para paredes. En la misma poca se produjo por primera vez en Alemania el poliestireno. Fue en Inglaterra, en 1932, donde se empezaron las investigaciones fundamentales que condujeron a la sntesis del polietileno, la primera planta de produccin se inaugur poco antes del inicio de la Segunda Guerra Mundial.

La planta empez sus operaciones produciendo polietileno de baja densidad. Finalmente, un programa importante de investigacin, iniciando en 1928 bajo la direccin de W. Carothers de la compaa DuPont en Estados Unidos, condujo a la sntesis de la poliamida nylon; que fue comercializada a finales de los aos treinta. Su uso inicial fue la fabricacin de calcetera para damas, y sus aplicaciones posteriores durante la guerra incluyeron cojinetes de baja friccin y aislamiento para alambres. En 1939 se hicieron esfuerzos similares en Alemania que produjeron una forma alternativa de nylon.

Varios polmeros importantes de propsito especial se desarrollaron en la dcada de los cuarenta los florocarbonos (tefln), los silicones y los poliuretanos en 19432; Las resinas poxicas en 1947, y el copolmero acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), en 1948. Las fibras de polister aparecieron en 1950, y el propileno, policarbonato y el polietileno de alta densidad en 1957. Los elastmeros se desarrollaron primero en la dcada de los sesenta. Los aos siguientes han sido testigos del tremendo auge en el uso de los plsticos.

Planteamiento del problemaCon la elaboracin de este trabajo se pretende resolver o contestar la siguiente pregunta: Cul es la importancia de obtener nuevos conocimientos acerca de los polmeros y algunos de sus derivados?

ObjetivoConocer ms acerca de los Termoplsticos, termofijos, elastmeros, Adhesivos, aditivos utilizados en polmeros; Clasificacin, estructura y aplicaciones de las cermicas, as como su funcin y composicin de cada uno de ellos.

Justificacin Este trabajo fue realizado con el fin de que el lector obtenga ms conocimiento acerca de los polmeros y algunos de sus derivados ya que es de gran importancia hoy en da saber todo acerca de los ya mencionados para darles un mejor uso as como aprovecharlos al mximo. En este trabajo se encuentra cada tema desglosado de manera que se entienda fcilmente y tambin se pueden ver unas ilustraciones para que el lector no deje nada a la imaginacin y pueda ver como es cada cosa.

5.1 TERMOPLSTICOS, TERMOFIJOS Y ELASTMEROS

TERMOPLSTICOSEl concepto termoplstico deriva de las palabras thermos (calor, clido) y plastos (moldeable, dctil), ya que los termoplsticos ven reducidas sus fuerzas intermoleculares por efecto del calor, con lo que se vuelven moldeables.Conjunto de materiales que estn formados por polmeros que se encuentran unidos mediante fuerzas intermoleculares o fuerzas de Van der Waals, formando estructuras lineales o ramificadas.

Representan el 70-80% del consumo total de los plsticos. Sus macromolculas constan de cadenas lineales o ramificadas, que mantienen su cohesin mediante fuerzas intermoleculares. Su intensidad depende, entre otros, del tipo y nmero de ramificaciones, o cadenas laterales.

Son compuestos que pueden ser deformados bajo la influencia del calor y de la compresin, conservando su nueva forma al enfriarse y dejar de actuar la accin, pero que pueden ser nuevamente reblandecidos por el calor y vueltos a moldear. El proceso de su moldeo es, por lo tanto, reversible.

Figura 5.1 Ejemplo de un termoplstico.

En funcin del grado de las fuerzas intermoleculares que se producen entre las cadenas polimricas, estas pueden adoptar dos tipos diferentes de estructuras, estructuras amorfas o estructuras cristalinas, siendo posible la existencia de ambas estructuras en un mismo material termoplstico.

Estructura amorfa: Las cadenas polimricas adquieren una estructura liada, semejante a de la un ovillo de hilos desordenados, dicha estructura amorfa es la responsable directa de las propiedades elsticas de los materiales termoplsticos. Estructura cristalina: Las cadenas polimricas adquieren una estructura ordenada y compacta, se pueden distinguir principalmente estructuras con forma lamelar y con forma micelar. Dicha estructura cristalina es la responsable directa de las propiedades mecnicas de resistencia frentes a esfuerzos o cargas as como la resistencia a las temperaturas de los materiales termoplsticos.

Figura 5.2 Estructura amorfa termoplstica.

Figura 5.3 Estructuras cristalinas termoplsticas (micelar y lamelar).

Si el material termoplstico dispone de una alta concentracin de polmeros con estructuras amorfas, dicho material presentar una pobre resistencia frente a cargas pero una excelente elasticidad, si por el contrario el material termoplstico dispone de una alta concentracin de polmeros con una estructura cristalina, el material presentar unas altas propiedades de resistencia frente a cargas y esfuerzos superando incluso a materiales termoestables, por otro lado presentar unas pobres propiedades elsticas aportndole su caracterstica fragilidad.

Propiedades de los materiales termoplsticos Pueden derretirse antes de pasar a un estado gaseoso. Permiten una deformacin plstica cuando son calentados. Son solubles en ciertos solventes. Se hinchan ante la presencia de ciertos solventes. Buena resistencia al fenmeno de fluencia.

Ejemplos y aplicaciones de materiales termoplsticos Polietileno de alta presin como material rgido aplicado para cubiertas de mquinas elctricas, tubos. Polietileno de baja presin como material elstico usado para el aislamiento de cables elctricos. Poliestireno aplicado para aislamiento elctrico y empuaduras de herramientas. Poliamida usada para la fabricacin de cuerdas y correas de transmisin. PVC o cloruro de polivinilo para la fabricacin de materiales aislantes, tubos, envases.

Ejemplos de adhesivos termoplsticos: Acrilatos. Cianoacrilatos. Epoxy curados mediante radiacin ultravioleta. Acrilatos curados mediante radiacin ultravioleta.

TERMOFIJOS O TERMOESTABLESConjunto de materiales formados por polmeros unidos mediante enlaces qumicos adquiriendo una estructura final altamente reticulada.La caracterstica principal de estos materiales es que poseen cadenas polimricas entrecruzadas, esto provoca que no se funden. Con el calentamiento fluyen para ser moldeados pero la reaccin qumica hace que se endurezca y se fije su forma.

Figura 5.4 Estructura del polmero termofijo.

La estructura altamente reticulada que poseen los materiales termoestables es la responsable directa de las altas resistencias mecnicas y fsicas (esfuerzos o cargas, temperatura...) que presentan dichos materiales comparados con los materiales termoplsticos y elastmeros. Por contra es dicha estructura altamente reticulada la que aporta una baja elasticidad, proporcionando a dichos materiales su caracterstica fragilidad.

Uno de los aspectos negativos que presentan los materiales termoestables es su nula capacidad de reciclaje dado a que una vez han solidificado o curado es imposible volver a una fase lquida del material, los materiales termoestables tienen la propiedad de no fundirse o deformarse en presencia de temperatura o calor, antes pasarn a un estado gaseoso que a un estado lquido.

Propiedades de los materiales termoestables No se pueden derretir, antes de derretirse pasan a un estado gaseoso. Generalmente no se hinchan ante la presencia de ciertos solventes. Son insolubles. Alta resistencia al fenmeno de fluencia.

Ejemplos y aplicaciones de materiales termoestables Resinas epoxi - usados como materiales de pintura y recubrimientos, masillas, fabricacin de materiales aislantes. Resinas fenlicas - empuaduras de herramientas, bolas de billar, ruedas dentadas, materiales aislantes. Resinas de polister insaturado - fabricacin de plsticos reforzados de fibra de vidrio conocidos comnmente como polister, masillas.

Ejemplos de adhesivos termoestables Adhesivos de Epoxy. Adhesivos de Polister insaturados. Adhesivos de Poliuretano de 1 componente curado mediante calor. Adhesivos anaerbicos.

Figura 5.5 Ejemplo del polmero termofijo.

ELASTMEROSConjunto de materiales que formados por polmeros que se encuentran unidos por medio de enlaces qumicos adquiriendo una estructura final ligeramente reticulada.Cuentan con la particularidad de ser muy elstico pudiendo incluso, recuperar su forma luego de ser deformado.

Debido a estas caractersticas, los elastmeros, son el material bsico de fabricacin de otros materiales como la goma, ya sea natural o sinttica, y para algunos productos adhesivos.Cuando un elastmero es estirado, sus molculas se alinean, permitiendo que muchas veces tomen un aspecto cristalino. Sin embargo, una vez que se suelta, rpidamente, vuelve a su estado original de elstico desorden. Lo anterior distingue a los elastmeros de los polmeros plsticos.

Para modificar algunas de las caractersticas de los elastmeros, es posible aadir otros elementos como el cloro, obteniendo as el neopreno tan utilizado en los trajes hmedos para bucear.

Figura 5.6 Estructura del elastmero.

En funcin de la distribucin y grado de unin de los polmeros, los materiales elastmeros pueden disponer de unas caractersticas o propiedades semejantes a los materiales termoestables o a los materiales termoplsticos.Se pueden clasificar en: Elastmeros termoestables: son aquellos elastmeros que al calentarlos no se funden o se deforman. Elastmeros termoplsticos: son aquellos elastmeros que al calentarlos se funden y se deforman.

Propiedades de los materiales elastmeros No se pueden derretir, antes de derretirse pasan a un estado gaseoso. Se hinchan ante la presencia de ciertos solventes. Generalmente insolubles. Son flexibles y elsticos. Menor resistencia al fenmeno de fluencia que los termoplsticos.Ejemplos y aplicaciones de materiales elastmeros Goma natural - material usado en la fabricacin de juntas, tacones y suelas de zapatos. Poliuretanos - Los poliuretanos son usados en el sector textil para la fabricacin de prendas elsticas como la lycra, tambin se utilizan como espumas, materiales de ruedas. Polibutadieno - material elastmero utilizado en las ruedas o neumticos de los vehculos dadas la extraordinaria resistencia al desgaste. Neopreno - Material usado principalmente en la fabricacin de trajes de buceo, as como aislamiento de cables, correas industriales. Silicona - Material usado en una gama amplia de materiales y reas dado a sus excelentes propiedades de resistencia trmica y qumica, las siliconas se utilizan en la fabricacin de chupetes, prtesis mdicas, lubricantes, moldes.

Ejemplos de adhesivos elastmeros Adhesivos de poliuretanos de 2 componentes. Adhesivos de poliuretanos de 1 componente de curado mediante humedad. Adhesivos en base siliconas. Adhesivos de silanos modificados.

Figura 5.7 Ejemplo de los elastmeros.

5.2 Adhesivos y aditivos usados en polmeros

Los polmeros se definen como macromolculas compuestas por una o varias unidades qumicas (monmeros) que se repiten a lo largo de toda una cadena. La parte bsica de un polmero son los monmeros, los monmeros son las unidades qumicas que se repiten a lo largo de toda la cadena de un polmero, por ejemplo el monmero del polietileno es el etileno, el cual se repite x veces a lo largo de toda la cadena.

Figura 5.8 Etileno un monmero

Homopolmero: Se le denomina as al polmero que est formado por el mismo monmero a lo largo de toda su cadena. Copolmero: Se le denomina as al polmero que est formado por al menos 2 monmeros diferentes a lo largo de toda su cadena.ADHESIVOSEl adhesivo es una sustancia en estado lquido o semilquido con capacidad de mantener dos materiales juntos mediante la adhesin de superficies. Mediante los mecanismos de adhesin (desarrollados entre el adhesivo y el sustrato) y los mecanismos de cohesin (desarrollados en el interior del propio adhesivo).

5.9 Elementos que intervienen en un proceso de adhesinLos adhesivos pueden provenir ya sea de una fuente natural o sinttica. Los tipos de materiales que se pueden unir son enormes, pero son especialmente tiles para la unin de materiales delgados. Una desventaja de los adhesivos es que no forman un conjunto instantneo, a diferencia de la mayora de los otros procesos de unin, porque el adhesivo necesita tiempo para curar.

Factores que modifican la adherencia Afinidad del adhesivo por el material de los objetos que se van a unir. Tendencia del adhesivo a mojar la superficie del material facilitando el contacto entre ste y la superficie. Consistencia y continuidad de la materia adhesiva. Tendencia del adhesivo a penetrar la superficie del material. Espesor y flexibilidad de la capa adhesiva.La adherencia se basa en 2 tipos de fuerzas intermoleculares: enlaces van der Waals y uniones qumicas. Las fuerzas de van der Waals son la base de la adherencia. Estas fuerzas de atraccin actan entre el adhesivo y el sustrato.

5.10 Representacin de la adhesin y cohesin

ADITIVOSLos llamados aditivos, son sustancias ajenas a la formulacin qumica del polmero y que se aaden para mejorar algunas propiedades. Los aditivos son substancias que van dispersas en una matriz polimrica sin afectar su estructura molecular, cuya funcin es mejorar las propiedades, comportamiento y calidad de los materiales plsticos, a diferencia de los materiales auxiliares o modificadores como por ejemplo catalizadores, agentes de curado y emulsificantes, entre otros, que se usan en la fabricacin del polmero o para modificar su estructura qumica. Algunos tipos de aditivos son: Colorantes y pigmentos: Deben impartir colores firmes a la luz, la temperatura, la humedad...sin reducir otras propiedades deseables como la resistencia al micro agrietamiento y al impacto.

5.11 Colorantes al agua Lubricantes: Facilitan la fabricacin, formacin de resinas y mejoran la apariencia de las resinas. Retardantes de flama: le dan menos flamabilidad al material, para que resista altas temperaturas sin quemarse.

5.12 Retardantes ignfugos Plastificantes: reducen la temperatura de la transicin vtrea, la transicin vtrea es una temperatura en la que el polmero disminuye su dureza, rigidez y densidad. Estabilizadores: protegen al material del deterioro por entorno o efectos de la radiacin UV. Antiestticos: Disminuyen la acumulacin de cargas en la superficie del material, as se evitan descargas. De acoplamiento: Le dan al polmero mejores condiciones para el proceso de adhesin.Los aditivos pueden llegar a constituir en torno al 50% del peso total del producto cuando ste ha llegado a su estado final de produccin, otorgando funciones especficas.

5.13 Aditivos para petrleoPara los lubricantes (que suelen ser ceras y cidos orgnicos), se hace ms fcil su procesado consiguiendo que no se adhiera a las superficies de metal. Los estabilizantes trmicos, poseen la misin de proteger los materiales polimricos de las altas temperaturas; son sales de diferentes elementos de tipo metlicos, o aceites de origen natural insaturadas.

5.3. CLASIFICACIN, ESTRUCTURA Y APLICACIONES DE LAS CERMICAS.

Histricamente, los cermicos se cuentan entre los materiales ms antiguos hechos por el Hombre. Su invencin comenz en China, pasando a Japn, la India, Medio Oriente, Egipto, Grecia y finalmente Europa. Estas civilizaciones, fueron desarrollando mtodos de coccin en hornos, lo que mejor las prestaciones del material y sus bondades estticas.

Los materiales cermicos son materiales inorgnicos compuestos por elementos metlicos y no metlicos vinculados qumicamente. Pueden ser cristalinos, no cristalinos o una mixtura de ambos. Poseen una alta dureza y resistencia al calentamiento, pero tienden a la fractura frgil. Se caracterizan principalmente por su bajo peso, alta rigidez y baja tenacidad, alta resistencia al calor y al desgaste, poca friccin y buenas propiedades aislantes.CLASIFICACIN Y PROPIEDADESLa clasificacin de los materiales cermicos puede hacerse atendiendo a diversos parmetros. De esta manera pueden dividirse en: Cermicas tradicionales: Formados por almina (Al2O3) y slice (SiO2) que contienen agua enlazada qumicamente. Amplia gama de composiciones qumicas, propiedades fsicas y estructurales (laminares). Impurezas comunes: xidos de bario, calcio, sodio, potasio y hierro.

Figura 5.14 Cermicas tradicionales. Cermicas avanzadas: Propiedades especiales frente a metales y aleaciones metlicas convencionales. Se utilizan en aplicaciones como: motores de combustin (resisten altas T, elevada resistencia al desgaste y corrosin, menores densidades. El inconveniente de la fragilidad es mejorado por la adicin de segundas fases (material compuesto) que inhibe la propagacin de grietas o facilita la redistribucin de tensiones); blindajes cermicos (placas cermicas combinadas con placas dctiles), protesis, etc.

Figura 5.15 Cermicas avanzadas.CLASIFICACIN POR SU ESTRUCTURAPuede ser cristalina, no cristalina, o una mezcla de ambas. Se presentan en las ms variadas formas; de estructuras muy simples a las ms complejas mezclas de fases. Su abundancia en la naturaleza y las diferencias que presentan en sus propiedades respecto a las de los metales los convierte en materiales sumamente importantes.

Segn su estructura, los cermicos pueden clasificarse en dos grandes grupos, los cristalinos o cermicos, y los no cristalinos o vidrios. A su vez, los cristalinos pueden ser monocristalinos o policristalinos.

Los que presentan estructura policristalina o no cristalina pueden a su vez ser monofsicos o polifsicos.

Figura 5.16 Clasificacin de los cermicos por su estructura.

Las cermicas cristalinas pueden clasificarse en tres grupos: Las cermicas de silicato: Su unidad estructural fundamental es el SiO2, incluyen por ejemplo a la porcelana y los materiales refractarios. Los cermicos de xido sin silicatos: Son compuestos a los que se les agregan impurezas, como el Al2O3, MgO y BeO. Las cermicas sin xidos: Como el ZnS, SiC y TiC, se utilizan como material para elementos calefactores de horno, as como material abrasivo.

Figura 5.17 Clasificacin de los cermicos cristalinos.Estructura no cristalinaLos tomos se acomodan en conjuntos irregulares y aleatorios. Los slidos no cristalinos con una composicin comparable a la de las cermicas cristalinas se denominan vidrios. La mayor parte de los vidrios que se comercializan son silicatos.

Estructura cristalinaSe caracterizan por su valor de carga elctrica de los iones componentes y los tamaos relativos de los cationes y aniones.

El cristal debe de ser elctricamente neutro, o se todas las cargas positivas de los cationes deben ser equilibradas por un nmero igual de cargas de los aniones.

Figura 5.18 Estructura cristalina.

ARCILLAS.Las arcillas se utilizan en la fabricacin de ladrillos para la construccin de edificios y ladrillos refractarios. Estas arcillas comunes estn formadas por alminia y slice en diversas porciones, con la presencia de otras impurezas, tales como el xido frrico, xido manganeso y cal. Se utilizan tambin para fabricar utensilios de barro, porcelana, papel y ladrillos.

Figura 5.19 Ladrillo de arcilla.REFRACTARIOSUn material refractario puede soportar altas temperaturas sin desintegrarse. Los materiales refractarios pueden colocarse como ladrillos, lo cual se hace cuando se utiliza materiales para unir los mismos.

El grafito es un material excelente ya que no puede astillarse debido a su alta conductividad trmica. La mayora de los refractarios pueden soportar temperaturas mayores de 1647C antes de desintegrase. El grafito tinede a oxidarse en presencia del aire y puede utilizarse hasta 3316C.

Figura 5.20 Ladrillos refractarios.CEMENTOSEs un proceso conocido como cementacin, las materias primas cermicas se unen utilizando un aglutinante. Una reaccin qumica convierte una resina lquida en un slido que une las partculas.

La reaccin de cementacin ms comn e importante en el cemento para producir concreto.

Figura 5.21 Tipos de cementos.RECUBRIMIENTOCon frecuencia los productos cermicos se utilizan como recubrimientos protectores de otros materiales. Los recubrimientos incluyen vidriados y esmaltados. Mediante la adicin de otros minerales se pueden producir los vidriados y esmaltados.

FIBRASA partir de materiales cermicos se producen fibras para diversos usos como esfuerzo de materiales compuestos, para ser tejidas en telas o para uso de sistemas de fibras pticas. Las fibras de vidrio proporcionan resistencia, rigidez a la fibra de vidrio. Tambin se pueden producir fibras con una diversidad de materiales cermicos, incluyendo alumnia, carburo de silicio y carburo de boro.

Figura 5.22 Fibras pticas.VIDRIOSEl vidrio es un lquido sobre-enfriado que se encuentra en un estado meta-estable, o sea que puede pasar a un estado de menor energa. El vidrio fundido se enfra lentamente para evitar su cristalizacin, es un material cermico obtenido a partir de materiales inorgnicos a altas temperaturas, se distingue de otras cermicas en que sus constituyentes son calentados hasta la fusin y despus son enfriados hasta un estado rgido.

En un vidrio las molculas cambian su orientacin de manera aleatoria, es decir su estructura es amorfa.

Figura 5.23 Vidrios.CONCLUSIONES

Conclusin Natalia Ocampo ChvezMi conclusin en esta unidad es que conocer a cerca de las cermicas y sus propiedades es de vital importancia, debido a que representan algunos de los materiales para ingeniera ms antiguos, utilizados y durables ante el ambiente. Tambin porque son materiales que han desarrollado avances para todo tipo de industrias relacionadas con la carrera de ingeniera mecatrnica.

Conclusin Luis Antonio Garca BarreraCon la ayuda de los conocimientos obtenidos en la unidad 5 titulada polmeros adquirimos nuevos conocimientos sobre estos magnficos materiales y lo importante que son para la sociedad de hoy en da, ya que sin estos materiales, muchas de las cosas que conocemos comnmente no se tendran al alcance de nuestras manos.

Es muy importante para nosotros como ingenieros que tengamos conocimientos sobre estos materiales y cules son sus propiedades tanto fsicas como qumicas para que as nosotros los podamos implementar en algn artefacto innovador para la sociedad, ya sea en la estructura del artefacto o en partes pequeas, pero que sin duda serian de gran importancia para el correcto funcionamiento de este artefacto.

Conclusin Roco Lizet Gonzlez CuencaLos polmeros y los cermicos forman una parte fundamental dentro de los procesos de fabricacin de diversos productos que se emplean en una gran gama de cosas, desde la fabricacin de elementos electrnicos hasta el envasado de comida, frmacos, detergentes, complementos para la construccin, entre otras cosas; y dentro de nuestra formacin es necesario que conozcamos sus propiedades a nivel fsico y qumico, los tratamientos, los tipos y las diversas cualidades de stos materiales as como, claro est, aquellos adhesivos que hacen complemento de su fabricacin.

Conclusin Luis Enrique Nieto TapiaLos polmeros son elementos muy importantes para los seres humanos a que son ms livianos que por ejemplo los metales frreos o no frreos, y sus aplicaciones se pueden extender hasta sectores donde se aplican metales.A travs de los aditivos podemos mejorar las propiedades de un polmero y hacer de este un mejor material que posea mejores, caractersticas y propiedades frente a otro material hasta de naturaleza metlica. En un inicio solo se podan fabricar polmeros o plsticos desde materiales que ya existen en la tierra es decir de material de la naturaleza, sin embargo los materiales sintticos son una nueva opcin ms compleja y completa en la elaboracin de polmeros.

Conclusin Antonio de Jess Uribe SenzPuedo concluir que los polmeros as como sus derivados son muy importantes ya que se encuentran en todo momento de nuestra vida cotidiana, desde las bolsas del supermercado como algunos trastes en nuestras cocinas, los polmeros se estn propagando ms ya que hoy en da muchas de las cosas ya estn hechas por polmeros incluso estn sustituyendo al hierro en algunas de sus funciones.

RECOMENDACIONES

Se recomienda que antes de leer este trabajo deba haberse cursado un grado bsico de qumica, ya que a lo largo del mismo se ven muchos de los trminos que aqu se mencionan, desde las estructuras atmicas hasta los compuestos de los diversos materiales, as mismo se recomienda haber repasado el resto de las unidades de la materia debido a que se utilizan trminos vistos con anterioridad.

GLOSARIO

1. Adhesin: mecanismo que interfiere en la unin de dos materiales, se lleva acabo a base de mltiples reacciones qumicas entre enlaces de cohesin.2. Adhesivo: sustancia que mantiene dos objetos unidos, a travs de mecanismos de cohesin y adhesin.3. Aditivo: es una sustancia que se agrega en la matriz de polmeros para mejorar propiedades sin modificar su estructura.4. Antiestticos: aditivos que reducen cargas en la superficie de los polmeros.5. tomo: Es un constituyente de la materia ordinaria, con propiedades qumicas bien definidas, formado a su vez por constituyentes ms elementales sin propiedades qumicas bien definidas.6. Cermica: Productos obtenidos mediante la accin del calor.7. Cohesin: es el mecanismo de unin entre molculas del mismo tipo o naturaleza.8. Colaje: Consiste en verter una suspensin de la composicin deseada en un molde que tiene la forma prevista, formndose una capa slida en la pared interior del molde al absorber el dispersante.9. Copolmero: polmero que se compone de ms de dos distintos monmeros en su cadena o matriz.10. Crecimiento de grano: Incremento del tamao medio de grano de un material.11. Curacin: tiempo determinado que tarda el adhesivo en unir dos sustratos.12. Deformacin: es el cambio en el tamao o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internos producidos por una o ms fuerzas aplicadas sobre el mismo o la ocurrencia de dilatacin trmica.13. Densificacin: Procesado trmico mediante el cual los granos que constituyen el material crecen formndose uniones entre ellos lo que produce un efecto de aproximacin aumentando la densidad del material, pudiendo esta aproximarse a la densidad cristalina terica.14. Ductilidad: Capacidad de un material de experimentar una deformacin plstica apreciable antes de romper.15. Elasticidad: Capacidad de un material de recuperar la forma al eliminarse el esfuerzo aplicado.16. Elastmeros: Cuentan con la particularidad de ser muy elstico pudiendo incluso, recuperar su forma luego de ser deformado.17. Enlaces covalentes: El que se produce cuando los tomos se unen, para alcanzar el octeto estable, comparten electrones del ltimo nivel.18. Enlaces de van der Waals: son fuerzas intermoleculares que intervienen en la adhesin de sustratos.19. Esfuerzo: intensidad de las fuerzas necesarias para producir un cambio en la forma de un cuerpo.20. Estructura amorfa: las partculas que conforman el compuesto carecen de una estructura ordenada.21. Estructura atmica: Se refiere a la estructura a escala atmica del material. Es decir el tipo de tomos, la naturaleza de su enlace y el modo en que los tomos estn dispuestos unos respecto de otros. La estructura atmica determina principalmente las propiedades trmicas, elctricas, magnticas, pticas y qumicas.22. Estructura cristalina: Modo en que los tomos o iones estn ordenados en el espacio en los materiales cristalinos. Se define en trminos de la geometra de la celdilla unidad y de la posicin de los tomos dentro de la celdilla.23. Estructura vtrea o amorfa: Falta de ordenacin de los tomos o iones, es decir que tiene una estructura no cristalina.24. Estructura: es la disposicin y orden de las partes dentro de un todo.25. Etileno: es el monmero del polietileno.26. Extrusin: Consiste en aplicar una fuerza de compresin sobre una mezcla plstica para que circule a travs de una cavidad que acta como molde (boquilla, en general metlica).27. Fragilidad: Cuando en el proceso de fractura, es decir de separacin de un cuerpo en dos o ms piezas en respuesta a una tensin aplicada esttica, se da poca o ninguna deformacin plstica en el material antes de romperse.28. Fuerzas de cohesin: son las fuerzas que atraen y mantienen unidas las molculas. Es la accin o la propiedad de las molculas, de cmo se pegan entre s, siendo fuerzas de carcter atractivo.29. Homo polmero: polmero compuesto por el mismo monmero en toda su cadena.30. Insoluble: Propiedad de un material para no ser disuelto en algn medio.31. Lmite de grano: Separacin de dos granos vecinos con distintas orientaciones cristalogrficas.32. Lmite elstico: tensin mxima que un material elastoplstico puede soportar sin sufrir deformaciones permanentes.33. Lubricantes: sustancia que facilitan la fabricacin y produccin de resinas o de polmeros.34. Macroestructura: Aspecto macroscpico de la estructura, es decir visible a simple vista. Se refiere, por tanto, a la forma, tamao y dems caractersticas observables que pueden afectar a ciertas caractersticas del material.35. Macromolculas: son molculas que tienen una masa molecular elevada, formadas por un gran nmero de tomos.36. Maleable: Es la propiedad de un material duro de adquirir una deformacin acuosa mediante una descompresin sin romperse.37. Materiales cermicos: Materiales slidos inorgnicos no metlicos. Comparados con los metales y plsticos son duros, no combustibles y no sufren oxidacin. Estn constituidos por elementos metlicos y no metlicos.38. Materiales compuestos: Materiales slidos formados por dos o ms tipos de materiales, lo que resulta en slidos con propiedades imposibles de obtener con un solo tipo de material. Son ligeros, fuertes, rgidos y resistentes a temperaturas altas39. Materiales metlicos: Materiales slidos inorgnicos constituidos por elementos metlicos. Son conductores del calor y la electricidad, presentan resistencias mecnicas altas y son dctiles y maleables.40. Materiales polmeros: Materiales slidos constituidos a partir de molculas orgnicas mediante un proceso denominado polimerizacin. Presentan baja resistencia mecnica, baja conductividad elctrica y trmica y no se pueden utilizar a alta temperatura.41. Matriz polimrica: es la cadena de monmeros que conforma a un polmero, se le puede llamar cadena de polmero.42. Microestructura: Parte de la estructura que puede ser vista mediante un microscopio. Se refiere a las caractersticas de grandes grupos de tomos enlazados entre s, constituyendo lo que se denomina una fase, es decir al tamao, forma, distribucin relativa y contenida relativa de las diferentes fases cristalinas y/o vtreas que constituyen el material. Aunque la microestructura afecta a las propiedades dependientes del nivel atmico sobretodo determina las propiedades mecnicas.43. Monocristalino: Material constituido por un solo cristal.44. Monmero: es la parte fundamental de un polmero, es la molcula sencilla que da forma a la matriz de un polmero.45. Plasticidad: Capacidad de un material de mantener una deformacin permanente o no recuperable despus de aplicar una carga.46. Plastificante: reductores de la temperatura vtrea de los polmeros.47. Policristalino: Material slido constituido por ms de un cristal o grano.48. Polietileno: polmero plstico que se utilizan en la industria para fines de empaque ms que nada.49. Polmeros: son macromolculas formadas por la unin de molculas ms pequeas llamadas monmeros.50. Prensado: Aplicacin de una fuerza de compresin sobre una masa plstica esttica.51. Proceso de fundicin: consiste en la fabricacin de piezas a partir de derretir un material e introducirlo en un molde. All el material derretido se solidifica y adquiere la forma del molde.52. Propiedad qumica: es cualquier propiedad en que la materia cambia de composicin.53. Propiedad fsica:son aquellas que logran cambiar la materia sin alterar su composicin.54. Propiedades: Respuestas a estmulos especficos ejercidos sobre el material.55. Retardante de flama: es un aditivo que retarda la reaccin flamable de un material.56. Sinterizacin: Es el nombre general para el proceso de densificacin de un material poli cristalino, con o sin presencia de fase lquida para ayudar al transporte de materia.57. Sinttico: termino que hace referencia a la elaboracin de elementos o materiales a travs de una sntesis (por lo general), y que no es un proceso natural sino controlado por el hombre.58. Sustrato: es uno de los materiales que interviene en la unin o mecanismos de adhesin.59. Tcnicas de conformacin: Mtodos para dar forma a un material.60. Temperatura: Magnitud relacionada con la energa interna de un sistema termodinmico, definida por el principio cero de la termodinmica.61. Termofijos o termoestables: Conjunto de materiales formados por polmeros unidos mediante enlaces qumicos adquiriendo una estructura final altamente reticulada.62. Termoplsticos: Conjunto de materiales que estn formados por polmeros que se encuentran unidos mediante fuerzas intermoleculares o fuerzas de Van der Waals, formando estructuras lineales o ramificadas.

FUENTES DE CONSULTA

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