Los materiales son... estructuras de ingeniería...y ¡no simples sólidos! Sólidos con un valor añadido mediante procesado Las estructuras...tienen muchas dimensiones... Característica estructural Dimensión (m) enlaces atómicos átomos y moléculas simples cristales (átomos ordenados) partículas de una segunda fase texturado de un cristal < 10 -10 10 -10 10 -8 -10 -1 10 -8 -10 -4 > 10 -6 TEMA 1: CIENCIA e INGENIERÍA de los MATERIALES 10 -12 m (pm) 10 -10 m (Ǻ) 10 -9 m (nm) 10 -6 m (μm) 10 -3 m (mm) CTM 1-1
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Los materiales son... estructuras de ingeniería...y ¡no simples sólidos!Sólidos con un valor añadido mediante procesado
Las estructuras...tienen muchas dimensiones...
Característica estructural Dimensión (m)
enlaces atómicosátomos y moléculas simplescristales (átomos ordenados)partículas de una segunda fasetexturado de un cristal
< 10 -10
10-10
10-8 -10-1
10-8 -10-4
> 10-6
TEMA 1: CIENCIA e INGENIERÍA de los MATERIALES
10-12 m(pm)
10-10m(Ǻ)
10-9 m(nm)
10-6 m(μm)
10-3 m(mm)
CTM 1-1
TIPOS de MATERIALES• Metálicos Combinaciones de elementos metálicos
Electrones deslocalizados. Buenos conductores de calor y electricidad. Pulido brillante, opacos, resistentes, deformables…
• Cerámicos Combinación de metal y no metalÓxidos, nitruros y carburos, minerales de arcilla, cemento y vidrio.Aislantes eléctricos y térmicos, qªm/ resistentes, duros y frágiles…
• Polímeros Compuestos orgánicos (C + H + no metal)Estructuras moleculares de gran longitud, densidades bajas ybuena flexibilidad; comprenden familias de plásticos y caucho…
• Compuestos Más de un tipo de material combinadoBusca la mejor combinación de características de cada elementoEjemplo: fibra de vidrio (resistente) en material polimérico (flexible).
• Semiconductores Monocristales con impurezasPropiedades eléctricas intermedias entre conductores y aislantes.Para fabricación de circuitos integrados: industria microelectrónica.
CTM 1-2
ej: dureza en función de la estructura del acero• Las propiedades dependen de la estructura
ej: estructuras en función de la velocidad de enfriamiento• El procesado puede cambiar la estructura
Estructura, Procesado y Propiedades
Datos obtenidos de figs. 10.21(a) y 10.23 en un acero con composiciónde carbono de 0,4wt%C, y de fig. 11.13 y discusión asociada. Micrografías Adaptadas: (a) Fig. 10.10; (b) Fig. 9.27(c) Fig. 10.24; y (d) Fig. 10.12, Callister, Ed. 2000.
Velocidad de enfriamiento (ºC/s)
100
200
300
400
500
600
0,01 0,1 1 10 100 1000
Dur
eza
Brin
ell(
BH
N)
CTM 1-3
1. Definir la selección Determina propiedades requeridas