1. Los Materiales

2. ndice

Caractersticas materiales

Contaminacin

Nuevos materiales

Tipos:

-metales

-polmeros

-composites

-cermicas

-superconductores

-bibliografa

3. Caractersticas

Mecnicas :

Tenacidad: Es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar, sin

deformarse ni romperse, los esfuerzos bruscos que se les apliquen.

- Elasticidad: Consiste en la capacidad de algunos materiales para recobrar su forma y dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo que haba determinado su deformacin. - Dureza: Es la resistencia que un material opone a la penetracin.

- Fragilidad: Un material es frgil cuando se rompe fcilmente por la accin de un choque.

-Plasticidad: Aptitud de algunos materiales slidos de adquirir deformaciones permanentes, bajo la accin de una presin o fuerza exterior, sin que se produzca rotura.

- Ductilidad: Considerada una variante de la plasticidad, es la propiedad que poseen ciertos metales para poder estirarse en forma de hilos finos.

- Maleabilidad: Otra variante de la plasticidad, consiste en la posibilidad de transformar algunos metales en lminas delgadas.

4. -Conductores: Son aquellos con gran nmero de electrones en la Banda de Conduccin, es decir, con gran facilidad para conducir la electricidad (gran conductividad). Todos los metales son conductores, unos mejores que otros.- Semiconductores: Son materiales poco conductores, pero sus electrones pueden saltar fcilmente de la Banda de Valencia a la de Conduccin, si se les comunica energa exterior. Algunos ejemplos son: el Silicio, el Germanio, el Arseniuro de Galio; principalmente cermicos.- Aislantes odielctricos: Son aquellos cuyos electrones estn fuertemente ligados al ncleo y por tanto, son incapaces de desplazarse por el interior y, consecuentemente, conducir. Buenos aislantes son por ejemplo: la mica, la porcelana, el polister; en lo que integran una gran cantidad de materiales cermicos y materiales polmeros.

Elctricas

5.

Qumicas

-Oxidacin: Consiste en la cesin de electrones.

-Corrosin: Cuando la oxidacin de un material concreto se produce en un ambiente hmedo o en presencia de otras sustancias agresivas, se denomina corrosin.

Trmicas :

-Dilatacin trmica: La mayora de los materiales aumentan de tamao (se dilatan) al aumentar su temperatura, siempre que no se produzcan cambios de fase. El origen de la dilatacin trmica reside en que al amentar la temperatura aumentan las vibraciones de las partculas del material, lo que da origen a una mayor separacin entre ellas.

-Conductividad trmica: capacidad de un material para transferir calor.

pticas :

-Opacos: no dejan pasar la luz.

-Transparentes: dejan pasar la luz.

-Traslcidos: dejan pasar parte de la luz.

6. Contaminacin

Vertidos de petrleo: Marea Negra

Las mareas negras son masas oleosas que se crean cuando se derrama petrleo o un derivado de ste en el mar. Estas mareas causan los mayores daos cuando alcanzan las costas y los organismos ms perjudicados son las algas y los invertebrados ( moluscos, cefalpodos, esponjas). Debidos a la falta de luz que las mareas negras provocan mueren diversidad de especies animales y vegetales. A estos daos ecolgicos tambin se les suman los econmicos que sufren el sector martimo y el turstico.

7.

La primera gran marea negra tuvo lugar en 1967 y fue producida por el buque Torrey Canyon el cual derram 120.000 toneladas de crudo.

Este superpetrolero choco contra las arrecifes de Seven Stone situado en el archipilago de las Scilly (Inglaterra) su tan grande el choque que rasgo seis de sus tanques adems de dejar muchos otros daados. En pocos das debido a la corriente marina el crudo( petrleo sin procesar) alcanzo parte de Gran Bretaa y muchos otros lugares. Tal mancha de crudo abarcaba 70 kilmetros de largo y 40 de ancho.

Como era imposible eliminar todo el crudo vertido por el buque las autoridades decidieron bombardear el petrolero y todo el vertido derramado por ste.

Finalmente el 21 de Abril de 1967 el buque Canyon desapareci perosus gravsimas consecuencias perduraron durante mucho tiempo.

8.

El caso ms reciente de catstrofe petrolfera ocurri el 22 de Abril de 2010 en el Golfo de Mxico. El derrame de petrleo ya ha alcanzado ms de 1.550 km2 y contina avanzando hacia la zona del este y va desde las costas de Luisiana hasta las costas de Alabama y de Missisipi.

9.

Efectos de la contaminacin de las Mareas Negras:

Los efectos del petrleo sobre los ecosistemas marinos dependen de factores como: tipo de petrleo (crudo o refinado), cantidad, distancia del sitio contaminado con la playa, poca del ao, condiciones atmosfricas, temperatura media del agua y corrientes ocenicas.Los hidrocarburos forman con el agua una capa impermeable que obstaculiza el paso de la luz solar que utiliza el fitoplancton para realizar el proceso de la fotosntesis, interfiere el intercambio gaseoso, cubren la piel y las branquias de los animales acuticos provocndoles la muerte por asfixia.El petrleo derramado en el mar se evapora o es degradado en un proceso muy lento por bacterias.

10. Extraccin de materia prima 11. Protocolo de Montreal

Es un tratado internacional diseado para proteger la capa de ozono

reduciendo la produccin y el consumo de sustancias responsables del agotamiento de la capa de ozono. El acuerdo fue negociado en 1987 pero hasta 1989, concretamente el 1 de Enero, no entr en vigor.

En Mayo de 1989 se celebr la primera reunin en Helsinki y desde ese momento el documento ha sido revisado en 1990 (Londres), en 1991 (Nairobi), en 1992 (Copenhague), en 1993 ( Bangkok), en 1995 (Viena), en 1997 (Montreal) y en 1999 (Beijing).

Si todos los pases cumplen con dicho tratado la capa de ozono puede estar restaurada para el ao 2050.

El tratado se estructura en torno a varios grupos de hidrocarburos halogenados que se han demostrado para desempear un papel en el agotamiento del ozono.Todas estas sustancias que agotan el ozono contienen cloro o bromo (las sustancias que contienen flor slo no daan la capa de ozono) .

12. Nuevos materiales

Nanomateriales : Son materiales que estn construidos tomo a tomo y poseen propiedades morfolgicas muy pequeas.

Presentan una superficie muy elevada respecto a su tamao y tienen la capacidad de modificar sus propiedades fundamentales.

La ciencia que estudia las propiedades de estos materiales se denomina nanotecnologa ( sntesis y aplicacin de las ideas de la ciencia y la ingeniera hacia la comprensin y produccin de nuevos materiales y dispositivos).

.

13.

Los nanomateriales se dividen en nanoparticulas,nanotubos y nanocompuestos :

Nanocompuestos :Se trata de materiales creados introduciendo, en bajo porcentaje, nanopartculas en un material base llamadomatriz . Con el resultado se obtiene materiales con propiedades distintas a las de los materiales constituyentes.

Nanopartculas . Se trata de partculas muy pequeas con cuando menos una dimensin menor a los 100 nm.

Nanotubos:son estructuras tubulares con dimetro nanomtrico.

Los nanotubos y las nanofibras de carbono se utilizan ya en mltiples aplicaciones desde la biomedicina hasta los sensores, los almacenes de circuitos en electrnica, los materiales polimricos conductores, laautomocin, los depsitos de combustible... 14.

Inteligentes: son capaces de responder a los estmulos del entorno, externos. Pueden ser diseados para actuar con cierto efecto. Algunos de los aspectos que hacen a un material inteligente son:

-compatibilidad con el medio ambiente.

-generan bajo consumo de energa.

- mejoran la calidad.

-prolongan la vida til del producto.

Los materiales inteligentes tienen la capacidad de cambiar su color, forma, o propiedades electrnicas en respuesta a cambios o alteraciones del medio o pruebas (luz, sonido, temperatura, voltaje). Estos materiales podran tener atributos muy potentes como la autoreparacin.

15.

aplicaciones

Una de las aplicaciones de estos nuevos materialesinteligenteses la referida a las estructuras de las edificaciones, de tal manera que actan como los materiales convencionales y activan mecanismos de autoproteccin y de refuerzo en los edificios cuando detectan las vibraciones de un terremoto.

Tambien existen otras aplicaciones como los tejidos de fibra con memoria que son capaces de proceder a un autoplanchado tras pasarles por encima un secador de pelo; unos neumticos para terreno seco que se convierten en antideslizantes cuando cambia el escenario a un suelo de hielo, o distintos tipos de suspensin en los automviles que se adaptan a la velocidad y al terreno. 16.

Biomimticos :son materiales compatibles con los tejidos del cuerpo humano.

Estos materiales buscan replicar o "mimetizar" los procesos y materiales biolgicos, tanto orgnicos como inorgnicos. Conocer mejor los procesos utilizados por los organismos vivos para sintetizar minerales y materiales compuestos. 17.

aplicaciones

Persiguenla creacin de nuevos materiales que puedan dar lugar al desarrollo, por ejemplo, de tejidos y rganos artificiales biocompatibles, clulas madre, contenedores de tamao molecular e inteligentes para la dosificacin controlada de frmacos, protenas bioactivas y genes, chips de ADN, dispositivos de bombeo, vlvulas altamente miniaturizadas

18.

Tipos

19. Metales

Caractersticas:

-Conductores de la electricidad: puesto en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite sta a todos los puntos de su supoerficie.

-Maleabilidad: capacidad de hacerse lminas al ejercer sobre ellos fuerzas de comprensin.

-Ductilidad: propiedad de los metales de moldearse en hilos y alambre al ejercer sobre ellos una fuerza de traccin.

- Tenacidad: es la resistencia que presentan a romperse al recibir fuerzas bruscas.

- Resistencia mecnica: resistencia a las fuerzas de traccin, flexin, compresin y torsin.

- suelen ser opacos o de brillo metlico, tiene alta densidad, tiene un punto de fusin alto, son duros y conductores del calor adems de la electricidad.

20.

Ejemplos:

21. Aleaciones

La aleacines la unin de dos o ms metales en mezclas homogneas.

Acero: aleacin de hierro y carbono.

Alpaca: aleacin de zinc, cobre y nquel.

Bronce: aleacin metlica de cobre y estao.

Constatan: aleacin formada generalmente por cobre y niqel.

Latn: aleacin de cobre y zinc.

La primera aleacinimportante conocida por el hombre fue la de Bronce, la cual da lugar a la Edad de Bronce ya que durante mucho tiempo fue la aleacin bsica para fabricar armas y utensilios.

22. Metales preciosos

Se suelen denominar metales preciosos, a aquellos que se encuentran en estado libre en la naturaleza, es decir, no se encuentran combinados con otros elementos formando compuestos.

Los principales metales preciosos son el oro, la plata, el platino, el paladio, el oro blanco y el rodio.

Oro : es un elemento qumico de nmero atmico 79, es un metal precioso, blando y amarillo. Su smbolo es AU, del latn (aurum, Brillante amanecer). Sus principales propiedades es que es maleable y dctil.

Plata:elemento qumico de nmero atmico 47, es un metal precioso, su simbolo es Ag, procedente deArgentum, Brillante o Blanco.es u material dctil, blanco,brillante y maleable.

Platino : elemento qumico de nmero atmico 78, su smbolo es Pt. Se trata de un metal de transicin blanco grisceo, precioso, pesado, maleable y dctil. Es resistente a la corrosin y se encuentra en distintos minerales, frecuentemente junto con nquel y cobre, tambin se puede encontrar como metal.

23.

Paladio:es un elemento qumico de nmero atmico 46, su simbolo es Pd. Es un metal de transicin del grupo de platino, blando, dctil, maleable y poco abundante.

Oro blanco:es una aleacin de oro y algn otro metal blanco.

Rodio: es un elemento qumico de nmero atmico 45. Su smbolo es Rh. Es un metal de transicin, poco abundante, del grupo del platino. Se encuentra normalmente en minas de platino y se emplea como catalizador en algunas aleaciones de platino.

24. Ejemplos de metales

Aluminio : es un elemento qumico, de smbolo Al y nmero atmico 13. Se trata de un metal no ferromagntico. Es el tercer elemento ms comn encontrado en la corteza terrestre.

Litio:es un elemento qumico de smbolo Li y nmero atmico 3 .En su forma pura, es un metal blando, de color blanco plata, que se oxida rpidamente en aire o agua. Es el elemento slido ms ligero y se emplea especialmente en aleaciones conductoras del calor, en bateras elctricas y, sus sales, en el tratamiento de ciertos tipos de depresin.

Hierro : es un elemento qumico de nmero atmico 26. Antiguamente tenia la condicin de metal precioso pero con el tiempo la perdi. La torre Eiffel fue la primera estructura construida de hierro.

25. Polmeros

Lospolmerosson macromolculas formadas por la unin de molculas ms pequeas llamadas monmeros.

clasificacin:

Segn su origen:

- Polmeros naturales . Existen en la naturaleza muchos polmeros y las biomolculas que forman los seres vivos son macromolculas polimricas. Por ejemplo, las protenas, los cidos nucleicos, los polisacridos (como la celulosa y la quitina), el hule o caucho natural, la lignina, etc.

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

- Polmeros sintticos . Muchos polmeros se obtienen industrialmente a partir de los monmeros. Por ejemplo, el nylon, el poliestireno, el cloruro de polivinilo (PVC), el polietileno, etc.

26.

Segn su mecanismo de polimerizacin:

-Polmeros de condensacin . La reaccin de polimerizacin implica a cada paso la formacin de una molcula de baja masa molecular, por ejemplo agua.

- Polmeros de adicin . La polimerizacin no implica la liberacin de ningn compuesto de baja masa molecular.Esta polimerizacin se genera cuando un "catalizador", inicia la reaccin. Este catalizador separa la unin doble carbono en los monmeros, luego aquellos monmeros se unen con otros debido a los electrones libres, y as se van uniendo uno tras uno hasta que la reaccin termina.

-Polmeros formados por etapas . La cadena de polmero va creciendo gradualmente mientras haya monmeros disponibles, aadiendo un monmero cada vez. Esta categora incluye todos los polmeros de condensacin de Carothers y adems algunos otros que no liberan molculas pequeas pero s se forman gradualmente, como por ejemplo los poliuretanos.

- Polmeros formados por reaccin en cadena . Cada cadena individual de polmero se forma a gran velocidad y luego queda inactiva, a pesar de estar rodeada de monmero.

27.

Segn su composicin qumica:

-Polmeros orgnicos . Posee en la cadena principal tomos de carbono.

- Polmeros orgnicos vinlicos.La cadena principal de sus molculas est formada exclusivamente por tomos de carbono.

28.

Segn sus aplicaciones:

-Elastmeros : Son materiales con muy bajo mdulo de elasticidad y alta extensibilidad; es decir, se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensin y contraccin los elastmeros absorben energa, una propiedad denominada resiliencia.

- Plsticos:Son aquellos polmeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original. Hay que resaltar que el trminoplsticose aplica a veces incorrectamente para referirse a la totalidad de los polmeros.

- Fibras:Presentan alto mdulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables.

- Recubrimientos : Son sustancias, normalmente lquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasin.

- Adhesivos : Son sustancias que combinan una alta adhesin y una alta cohesin, lo que les permite unir dos o ms cuerpos por contacto superficial .

29. Materiales origen animal y vegetal

Seda:este es un polmero de origen animal, de mucha importancia econmica, se obtiene a partir de un gusano llamado "gusano de seda.

Elalgodnes un polmero de origen vegetal, usado especialmente en la industria textil, es de gran importancia econmica a nivel mundial, en estos ltimos tiempo se emple para otras aplicaciones, como por ejemplo en medicina, y otras reas.

Lana:Este material tambin es un polmero , paro de origen animal, y se obtiene de la llama y otros como las vicuas, entre otros.

30. Polmeros transformados

La mayor parte de los polmeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintticos con propiedades y aplicaciones variadas.

• Polmeros sintticos:Son los transformados o creados por el hombre. Estn aqu todos los plsticos, los ms conocidos en la vida cotidiana son el nylon, el poliestireno, el policloruro de vinilo (PVC) y el polietileno. La gran variedad de propiedades fsicas y qumicas de estos compuestos permite aplicarlos en construccin, embalaje, industria automotriz, aeronutica, electrnica, agricultura o medicina

31. Polmeros sintticos.

El primer polmero sinttico fue de hecho el cuero, un polmero natural modificado, una forma artificialmente reticulada de las protenas encontradas en las pieles animales. El curtido del cuero fue descubierto hace miles de aos, pero esta pgina trata sobre algunos polmeros sintticos que aparecieron ms adelante.

Una forma de clasificar los polimeros es segn su respuesta mecanica frente a temperaturas elevadas. En esta clasificacion existen dos subdivisiones: los polimeros termoplsticos y los polimeros termoestables. Lostermoplsticosse ablandan al calentarse (a veces funden) y se endurecen al enfriarse (estos procesos son totalmente reversibles y pueden repetirse). Estos materiales normalmente se fabrican con aplicacin simultanea de calor y de presion. A nivel molecular, a medida que la temperatura aumenta, la fuerza de los enlaces secundarios se debilita (por que la movilidad molecular aumenta) y esto facilita el movimiento relativo de las cadenas adyacentes al aplicar un esfuerzo . la degradacin irreversible produce cuando la temperatura de un termoplstico fundido se eleva hasta el punto que las vibraciones moleculares son tan violentas que pueden romper los enlaces covalentes. Los termoplsticos son relativamente blandos y dctiles. La mayoria de los polimeros lineales y los que tienen estructuras ramificadas con cadenas flexibles son termoplsticos.

32.

Los polimerostermoestablesse endurecen al calentarse y no se ablandan al continuar calentando. Al iniciar el tratamiento termico se origina entrecruzamientos covalente entre cadenas moleculares contiguas. Estos enlaces dificultan los movimientos de vibracion y de rotacion de las cadenas a elevadas temperaturas. Generalmente el entrecruzamiento es extenso: del 10 al 50% de lasunidades monometricas de las cadenas estan entrecruzadas. Solo el calentamiento a temperaturas excesivamente altas causa rotura de estos enlaces entrecruzados y degradacion del polimero. Los polimeros termoestables generalmente son mas duros, resistentes y msa fragiles que los termoplsticos y tienen mejor estabilidad dimensional. La mayoria de los polmetro entrecruzados y reticulados, como el caucho vulcanizado, los epoxi y las resinas fenolicas y de polister, son termoestables.

Polmeroselastmeros : son aquellos polmeros que muestran un comportamiento elstico. El trmino, que proviene de polmero elstico, es a veces intercambiable con el trmino goma, que es ms adecuado para referirse a vulcanizados. Cada uno de los monmeros que se unen entre s para formar el polmero est normalmente compuesto de carbono, hidrgeno, oxgeno y/o silicio. Los elastmeros son polmeros amorfos que se encuentran sobre su Tg, de ah esa considerable capacidad de deformacin. A temperatura ambiente las gomas son relativamente blandasy deformables. Se usan principalmente para cierres hermticos, adhesivos y partes flexibles. Comenzaron a utilizarse a finales del siglo XIX, dando lugar a aplicaciones hasta entonces imposibles (como los neumticos de automvil).

33. Composites

Son materiales sintticos que estn mezclados heterogneamente y que forman un compuesto, como su nombre indica, estn compuestos por molculas de elementos variados. Estos componentes pueden ser de dos tipos: los de cohesin y los de refuerzo. Los componentes de cohesin envuelven y unen los componentes de refuerzo (o simplemente refuerzos) manteniendo la rigidez y la posicin de stos. Los refuerzos confieren unas propiedades fsicas al conjunto tal que mejoran las propiedades de cohesin y rigidez.

34.

Conponentes:

Matriz orgnica :

• BIS GMA: bisfenol glicidil metacrilato, tiene un alto peso molecular, es muy viscoso por lo que es difcil su manipulacin, su estructura qumica tiene dos enlaces reactivos en ambos extremos de la molcula.

• UDMA: uretano de metacrilato, fue descubierto por Forter y Walkeu en 1974. Se diferencia del anterior en que tiene mejor viscosidad y rigidez y mayor contraccin de polimerizacin.

• Monomeros: Son partculas de bajo peso molecular, tambin llamadoscontroladores de viscosidad.

Relleno inorgnico : En toda resina compuesta la parte orgnica dar las propiedades negativas y la parte de relleno inorgnico las propiedades positivas. Los minerales ms utilizados en la actualidad para el relleno inorgnico son: cuarzo, zirconita y los silicatos de aluminio.

Otros componentes : podemos mencionar

• Agentes de unin: son los silanos.

• Iniciadores-activadores: Puede ser por medio de una reaccin qumica usando perxido de benzoilo y aminas terciarias o por reaccin foto-qumica, por fotopolimerizacin, usandocanforquinonay aminas terciarias.

35. usos

Los composites son muy utilizados en la construccin, en la tecnologa aeroespacial, en la industria y en el deporte y el ocio.

36. Cermicas

Es el trmino que se aplica de una forma tan amplia que ha perdido buena parte de su significado. No slo se aplica a las industrias de silicatos (grupo de minerales de mayor abundancia, pues constituyen mas del 95% de la corteza terrestre) , sino tambin a artculos y recubrimientos aglutinados por medio del calor, con suficiente temperatura como para dar lugar al sinterizado. Este campo se est ampliando nuevamente incluyendo en l a cementos y esmaltes sobre metal.

37. Ejemplos

Hormign:es el material resultante de la mezcla de cemento (u otro conglomerante) con ridos (grava, gravilla y arena) y agua. La principal caracterstica estructural del hormign es que resiste muy bien los esfuerzos de compresin, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos de esfuerzos (traccin, flexin, cortante, etc.), por este motivo es habitual usarlo asociado al acero, recibiendo el nombre de hormign armado.

Cemento:conglomerante hidrulico que, mezclado con agregados ptreos (rido grueso o grava, ms rido fino o arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plstica que fragua y se endurece al reaccionar con el agua, adquiriendo consistencia ptrea. Su uso est muy generalizado en construccin e ingeniera civil, su principal funcin la de aglutinante.

38. Superconductores

Se denomina superconductividad a la capacidad intrnseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente elctrica con resistencia y prdida de energa nulas en determinadas condiciones.

39.

Caractersticas

La mayora de las propiedades fsicas de los superconductores varan de un material a otro, tales como la capacidad calorfica y la temperatura crtica a la que se destruye la superconductividad. Por otro lado, hay una clase de propiedades que son comunes a todos ellos. Por ejemplo, todos los superconductores tienen exactamente resistividad cero a pequeas corrientes aplicadas cuando no hay campo magntico. La existencia de estas propiedades implica que la superconductividad es una fase termodinmica, y, por tanto, posee ciertas propiedades distintivas que son independientes de los detalles microscpicos.

Hasta ahora no se conoce ningn caso de superconductor cuya temperatura crtica sea superior a los 185K, unos -88C, a presin ambiente. No obstante no es suficiente con enfriar, tambin es necesario no exceder una corriente crtica ni un campo magntico crtico para mantener el estado superconductor.

40. Bibliografa

www.wikipedia.com

www.google.com(imgenes)

www.mailxmail.com

Libro 1 bachiller Ciencias

Diversidad de enciclopedias

Ms pginas de Internet.