Instituto Tecnológico de TolucaIngeniería IndustrialPROPIEDAD DE LOS MATERIALES

UNIDAD 1. CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES.1.4 Cerámicos.

1.5 Materiales compuestos.1.6 Nanomateriales.

Integrantes del equipo: MIRIAM CRUZ ITURBIDE

MONTSERRATH GOMEZ DOMINGUEZITZEL CAROLINA BOBADILLA HERNANDEZ

INGRID LOPEZ RAMOSURIEL ARCOS MANJARREZ

JAVIER CARREON SANCHEZEMMANUEL DEGALLADO GARCIA

JOSE CARLOS CASAS DIAZJOSE ANTONIO OSORNO CORONA

FERNANDO GUILLERMO GONZALEZ MARTINEZ

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Ing. José Juan Dotor GarcíaMetepec, Estado de México; sábado 18 de febrero de 2017

COMPRTENCIA

1. Identifica las características de los materiales puros de las aleaciones ferrosas, no ferrosas y materiales orgánicos y no orgánicos.

2. Identifica características de los polímeros, cerámicos, materiales compuestos y nano materiales.

1.4. MATERIALES CERAMICOS Son compuestos inorgánicos y no metálicos, de carbono, oxigeno, boro y

silicio, unidos en forma iónica.

Por las uniones iónicas y covalentes, tienen puntos de fusión altos, gran dureza y resistencia mecánica y escasa conductividad eléctrica y son muy frágiles.

El material cerámico es el producto de diversas materias primas, especialmente arcillas, que se fabrican en forma de polvo o pasta (para poder darles forma de una manera sencilla) y que al someterlo a cocción sufre procesos físico-químicos por los que adquiere consistencia pétrea.

Son materiales solidos inorgánicos no metálicos producidos mediante tratamiento térmico.

Todos ellos se obtienen al hornear materiales naturales, como la arcilla o el caolín, junto con una serie de aditivos, como colorantes, desengrasantes, etc., todo ello mezclado y cocido en un horno sucesivas veces.

CARACTERISTICAS

• Comparados con los metales y plásticos son duros, no combustibles y no oxidables.

• Su gran dureza los hace un material ampliamente utilizado como abrasivo y como puntas cortantes de herramientas.

• Gran resistencia a altas temperaturas

• Gran resistencia a la corrosión y a los efectos de la erosión que causan los agentes atmosféricos.

• Los materiales cerámicos son generalmente frágiles o vidriosos. Casi siempre se fracturan ante esfuerzos de tensión y presentan poca elasticidad.

EJEMPLOS

USO COTIDIANO: Un ejemplo familiar que ilustra la importancia de la dilatación térmica baja es la de los cerámicos resistentes al calor para utensilios de cocina.

Pueden soportar elevados gradientes térmicos, de caliente a frio o viceversa.

USO INDUSTRIAL:

• RECUBRIMIENTOS DE PINTURA

• VIDRIOS TEMPLADOS:

Vidrios para soldar, o polarizados

• CATALIZADORES PARA TUBOS DE ESCAPE:

Se introduce en los tubos de escape de las máquinas para reducir su contaminación

• AISLANTE ELECTRICO, TERMICO Y QUIMICO:

Resistencia a la corrosión, aguanta temperaturas de 100°C

1.5. MATERIALES COMPUESTOSClasificación según su tipo de componentes:

• FIBRAS (cerámicas, metálicas, inorgánicas y orgánicas)

• MATRICES (inorgánicas, termoestables y termoplásticas)

• NÚCLEOS (nido de abeja, de aluminio, polipropileno, espumas, PVC, tipo sándwich, 3D o madera valsa)

• ADHESIVOS (resina poxica, poliuretano y los acrílicos)

• RECUBRIMIENTOS (cerámicos, henolicos o de resina poxica y arena)

Definición y objetivo:

Material multifase, obtenido a través de la combinación artificial de diferentes materiales. Formado por una matriz y un refuerzo.

Es lograr mejorar o masificar las propiedades del compuesto, logrando que sean superiores a las que poseen de manera natural y/o individual

PROPIEDADES

Dependen de una serie de factores como:

• La orientación del refuerzo.

• La proporción de sus componentes.

• Propiedades particulares de cada material.

• Método de producción.

APLICACIONES

1. AERONAUTICA (ahorro de peso en naves).

2. EROESPACIAL (coeficiente de expansión térmica, rigidez y resistencia)

3. AUTOMOTRIZ (ligereza-resistencia, bajo costo, mejor amortiguación de

ruidos y vibraciones)

4. ENERGIA (peso, rigidez, resistencia)

1.6 NANOMATERIALES

Definición

Materiales con una o más dimensiones externas o una estructura

interna a nano escala.

Las dimensiones de los nanomateriales son menores a 100nm

Un nanómetro (nm) equivale a la millonésima parte de un centímetro.

Al reordenar los átomos y moléculas a nanoescala, muestran fenómenos y

propiedades totalmente nuevas.

La nanotecnología se usa para crear materiales, aparatos y sistemas

novedosos y poco costosos con propiedades únicas.

Clasificación

La Agencia del Medioambiente de los EE.UU. ha clasificado los

nanomateriales en 4 tipos:

Basados en carbono:

Están compuestos mayoritariamente por carbono y suelen adoptar formas

como esferas huecas, elipsoides o tubos. Los que tienen forma elipsodial o

esférica se conocen como fullerenos y los cilíndricos como nanotubos

Basados en metales:

Incluyen puntos cuánticos, nanoparticulas de oro y plata y óxidos metálicos

como el dióxido de titanio.

Dendrimetros:

Son polímeros construidos apartir de unidades ramificadas. Su superficie tiene

numerosos extremos de cadena que se pueden adaptar para funciones

químicas específicas. Los Dendrímeros tridimiensionales contienen cavidades

interiores en las que se pueden introducir otras moléculas.

Compuestos:

Combinan las nanoparticulas con otras nanoparticulas o con materiales de

mayor tamaño.

A la acilla a nanoescala, se le están añadiendo numerosos productos, desde

piezas de automóviles a materiales de empaquetado. Mejorando asi sus

propiedades térmicas, mecánicas, protectoras, etc.

Aplicaciones

Herramientas e insertos de corte (carburos nanocristalinos y otros

cerámicos)

Marcos especiales para bicicletas, bates de béisbol, raquetas de tenis

(nanotubos de carbono)

Chips de computadoras de ultima generación (materias primas

nanocristalinas)

Electrodos de bujía, equipos de incendio, implantes médicos, interruptores,

motores, válvulas.

Aspectos innovadores

Modo de trabajo: escala molecular, creando grandes estructuras con nueva

organización molecular.

Tipo de materiales: De base, utilizado en síntesis de nanoestructuras vía

autoensamblado.

Sus propiedades y simetrías:

permiten la aplicaion en campos

como la electrónica, formación de

compositos, almacenamiento de

energía, sensores o biomedicina.

Ventajas de materiales compuestos

Facilita satisfacer gustos e intereses de inversionistas o emprendedores.

Incrementa la calidad de vida y favorece al medio ambiente.

Solucionando problemas de salud, construcción, energía. Impactando social

y económicamente.

Inversión a futuro.

Creación de nuevos productos.

Mejores soluciones.