Trabajo Colaborativo 1 Materiales

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TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN............................................................3 OBJETIVOS.............................................................4 DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD........................................................................................................... 5 CONCLUSIONES.............................................................17 REFERENCIAS............................................................18

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materiales industrial

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TABLA DE CONTENIDOINTRODUCCIN3OBJETIVOS4DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD5CONCLUSIONES17REFERENCIAS18

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD1. Realizar un video o presentacin animada mostrando la evolucin de los materiales.http://prezi.com/j-aoirvzodde/?utm_campaign=share&utm_medium=copy&rc=ex0share

2. Haga un esquema radial de los materiales industriales indicando los grupos en que se clasifican.

En un cuadro comparativo indique la evolucin de los materiales ferrosos, cermicos, polmeros y compuestos.

AO DE EVOLUCIONQUIMICOESTUDIOS

200Willard GibbsDemostrar la relacin entre las propiedades de un material y su microestructuraSe han desarrollado decenas de miles de materiales distintos con caractersticas muy especiales para satisfacer las necesidades de nuestra moderna y compleja sociedad, se trata de metales, plsticos, vidrios y fibras. Una de las grandes revoluciones de esta ciencia fue el descubrimiento de las diferentes fases trmicas de los metales y, en especial, del acero. Actualmente los adelantos electrnicos ms sofisticados se basan en componentes denominados materiales semiconductores.

1839Charles GoodyearRealiza vulcanizado del caucho

1868Christian Friedrich SchnbeinJohn W. HyattSintetiz el celuloide a partir de nitrato de celulosa

1922Hermann StaudingerComienza a estudiar los polmerosExpone su hiptesis de que se trata de largas cadenas de unidades pequeas unidas por enlaces covalentes. Propuso las frmulas estructurales del poli estireno y del polioximetileno, tal como las conocemos actualmente, como cadenas moleculares gigantes, formadas por la asociacin mediante enlace covalente de ciertos grupos atmicos llamados "unidades estructurales".

1928Wallace CarothersGran nmero de nuevos polmerospolisteres, poliamidas, neopreno,

1950Karl ZieglerGiulio Natta Estudio de polmeros naturales y semi-sintticosExisten en la naturaleza muchos polmeros y las biomolculas que forman los seres vivos son macro molculas polimricas. Por ejemplo, las protenas, los cidos nucleicos, los polisacridos (como la celulosa y la quitina), el hule o caucho natural, la lignina, etc.

Se obtienen por transformacin de polmeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc.

1950alemn Karl ZieglerGiulio Natta Estudio de polmeros sintticosMuchos polmeros se obtienen industrialmente a partir de los monmeros. Por ejemplo, el nylon, el poliestireno, el Policloruro de vinilo (PVC), el polietileno, etc

Haga un mapa conceptual explicando la clasificacin de los materiales segn sus propiedades.

3. Explique con sus propias palabras y a travs de imgenes o graficas la configuracin electrnica de los elementos, de cuatro ejemplos.La configuracin electrnica es un sistema sirve para representar la distribucin de los electrones en los orbitales de cada elemento.Los electrones en torno al ncleo tienen diferentes estados energticos (niveles, subniveles y orbitales).

Una forma prctica para realizar la distribucin electrnica es conocida como la Regla del Serrucho por su forma:

Ahora en cada orbital s cabrn mximo 2 electrones, para el orbital p cabrn mximo 6, en el orbital d cabrn 10 y para el f cabrn mximo 14:S= 2P=6d= 10f= 14Algunos ejemplos: AZUFRE = Tiene 16 electrones. 16SSiguiendo la tabla de arriba:1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 = 16 electrones.

CALCIO = Tiene 20 electrones.20CaSiguiendo la tabla:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 = 20 electrones.

COBRE = Tiene 29 electrones.29CuSiguiendo la tabla:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9 = 29 electrones.

RODIO = Tiene 45 electrones.45RhSiguiendo la tabla:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d7 = 45 electrones.

a) La hoja de aluminio utilizada para guardar alimentos pesa aproximadamente 0.18gr por pulgada cuadrada. Cuntos tomos de aluminio estn contenidos en esta muestra de hoja?Masa atmica Al = 26.981 mol = 6.02 X 1023 0.18 g de Al 0.00667 mol Al.0.00667 mol Al = 4.01 x 1022 tomos de Al.c) Calcule el nmero de electrones capaces de conducir una elctrica en cinco centmetros cbicos de plataLa densidad de la plata (Ag) es 10.49 gr/cm3, luego 5cm3 de Ag pesarn 52.45g.Moles = 52.45/ 107.8682= 0.48624 molesAhora 0.48624 x 6.02 x1023 = 0.004145 x 10224. Propiedades de la materia

a) Explique los tipos de pruebas o ensayos de dureza y resistencia se deben realizar a los materiales expuestos a diferentes fuerzas externas.BRINELL:Consiste en comprimir una esfera de acero endurecido o carburo tungsteno (10mm de dimetro) sobre la superficie de una material producindose la impresin de un casquete esfrico correspondiente a la porcin de la esfera que penetra. El valor de Dureza, Nmero de Brinell HB resulta de dividir la carga aplicada P por la superficie del casquete: HB = La profundidad h del casquete impreso se mide directamente en la mquina, mientras que la carga se mantiene aplicada.En la prctica el nmero de Brinell se puede tomar directamente de una tabla ingresando con el valor del dimetro de la impronta.Este es un ensayo utilizado para probar la dureza de los metales y los no metales con dureza baja y media.Las unidades del nmero Brinell son Kg/mm2.

Algunos durmetros modernos estn dotados de sistemas electrnicos encargados de producir la identacin y determinar el valor de la dureza del material inmediatamente. Esta determinacin se puede hacer de dos maneras: a travs de sensores electrnicos que miden directamente la profundidad de penetracin h o bien mediante la determinacin de las dimensiones de la huella a travs de un microscopio de 20X o 40X incorporado.En ensayos normales la carga mxima se alcanza en un lapso de 15s y se mantiene al menos durante otros 15s para aceros y 30s para metales ms dctiles.ROCKWELL: Al igual que el Brinell, la dureza se determina en funcin del grado de penetracin de la pieza a ensayar a cauda de la accin del penetrador bajo una carga esttica dada.Difiere del Brinell en que las cargas son menores y los penetradores ms pequeos por lo que la impronta ser menor y menos profunda.Este tipo de ensayo no requiere ningn tipo de frmula, se obtiene de un dial indicador.Para este mtodo se puede utilizar una bola de acero de dimetro pequeo (1.6mm a 3.2 mm)y se usa para materiales blandos, y se utiliza un cono de diamante para materiales ms duros, (cermicos, metales, polmeros) por lo cual existen diferentes escalas A,B,C,D,E,F.

VICKERS:Es similar a la Brinell, ya que se obtiene del cociente de la carga aplicada por la superficie de la impronta. En este caso se utiliza una carga pequea y el penetrador es un diamante en forma de pirmide. Es usado para todos los metales y cermicos ya que cuenta con una de las escalas ms amplias.Las cargas pueden variar de 1 a 120 segn el espesor y tipo de material, as para indicar las condiciones de ensayo solo es necesario indicar la carga: HV30 significa dureza Vickers con una carga de 30Kg.ENSAYOS DE MICRODUREZA:En este tipo de ensayos la penetracin es algunos micrones, especialmente para chapas y lminas extremadamente delgadas o superficies tratadas en las que el espesor de tratamiento es muy delgado.Microdureza Vickers: se emplea el penetrador piramidal.Microdureza Knoop: la dureza se determina mediante el cociente de la carga aplicada y el rea de la impronta proyectada y en la que no debe tenerse en cuenta la recuperacin elstica de material. Para esta lectura se requieren de microscopios para obtener la lectura

ENSAYOS DINMICOS DE DUREZA:En este tipo de ensayos la carga se aplica en forma de impacto a diferencia de los mtodos estticos en los que se aplica en forma relativamente lenta y progresiva. La determinacin de la dureza depende de la energa absorbida por la probeta y por lo tanto los resultados ser cuidadosamente tomados.En los tipos de ensayos dinmicos se puede incluir los ensayos de dureza por rebote, en este tipo de ensayo el identador hace parte de un percutor que es lanzado sobre la superficie con una energa conocida, el valor de dureza se obtiene a partir de la energa de rebote del percutor luego de que haya impactado en la muestra.

b) Explique la curva de esfuerzo y deformacin de un material polmero y de un acero expuesto a ensayos de tensin, explique sus diferencias.Los polmeros entre los que encontramos cauchos, nailon, poli cloruro de vinilo entre otros tienen caractersticas plsticas, es decir comportamiento a elevadas deformaciones, mientras que el acero tiene comportamiento a bajas deformaciones.

Algunos hierros presentan alta rigidez, no presentan zona plstica por lo tanto se fracturan fcilmente. Otros metales presentan una zona elstica definida por la ley de Hooke, seguido por una zona plstica definida por K y n.

CONCLUSIONES

Se distinguieron diferentes estrategias de aprendizaje, sus caractersticas y diferencias. Se desarroll parte de la unidad 1 donde el estudiante adquiere conocimientos sobre la clasificacin de los materiales industriales. Se reconoci las diferentes aplicaciones que tienen los materiales Industriales dependiendo de sus caractersticas. Se identificaron pautas de conocimiento de los materiales que hoy en da son utilizados diariamente.

REFERENCIAS

Ciencia e ingeniera de los materiales. Askeland, Donald R. THOMPSON. http://152.186.37.87/inter0802_20151/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=4099 Callister, W.D. (1997).Introduccin a la Ciencia e Ingeniera de los Materiales. Barcelona: Editorial Revert, S.A.84-291-7253X. Smith, W.F. (traductores: Martn-Gil, J. y Martn-Gil, F.J.) (1992).Fundamentos de la Ciencia e Ingeniera de los Materiales. McGraw-Hill / Interamericana de Espaa, S.A.84-7615-940-4. Shackelford, J.F. (2005).Introduccin a la Ciencia de Materiales para Ingenieros. Pearson Alhambra.84-205-4451-5.Mijangos, C. & Moya, J.S. (2005).Nuevos materiales en la sociedad del sigloPaginas consultadsa por internet el dia 11/05/2015https://www.google.com.co/search?biw=1366&bih=667&tbm=isch&q=diagrama+de+bloque+de+una+empresa&revid=158256765&sa=X&ei=SadSVdWbCYargwTp5oHoAw&ved=0CB8Q1QIoAQ#imgrc=O-qRtpsDvzWPaM%253A%3BK_XvNX4okicpzM%3Bhttp%253A%252F%252Fi1.wp.com%252Fluismiguelmanene.files.wordpress.com%252F2011%252F07%252Fflujo12.gif%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.luismiguelmanene.com%252F2011%252F07%252F28%252Flos-diagramas-de-flujo-su-definicion-objetivo-ventajas-elaboracion-fases-reglas-y-ejemplos-de-aplicaciones%252F%3B455%3B382http://materias.fi.uba.ar/7201/PRINCIPIOS%20FUNDAMENTALES.pdfhttp://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_subat%C3%B3micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_de_materiales