Materiales - APRENDIENDOTECNOLOGIA

Materiales
Los materiales son elementos agrupados en un conjunto el cual es, o puede
ser, usado con algún fin especifico. Los elementos del conjunto pueden tener
naturaleza real (ser cosas), naturaleza virtual o ser totalmente abstractos. Por ejemplo,
el conjunto formado por cuaderno, lápiz, borrador, juego de geometría, etc. se le puede
denominar materiales escolares. El conjunto de cemento, acero, grava, arena, etc. se le
puede llamar materiales de construcción. Se habla de material educativo refiriéndose a
cosas como libros, aulas, folletos, etc.; pero también contener elementos abstractos
como el conocimiento divulgado en los libros, la didáctica, apoyo multimedia y
audiovisual. El material puede ser simple o complejo. Y también homogéneo o
heterogéneo.
La palabra material adquiere diferentes significados según el contexto en el que se
encuentre:







En economía, material se refiere a un recurso utilizado en la alimentación de un
proceso productivo.
En ciencia, un material es cualquier conglomerado de materia o masa.
En ingeniería, un material es una sustancia (elemento o, más comúnmente,
compuesto químico) con alguna propiedad útil, sea mecánica, eléctrica, óptica,
térmica o magnética.
Para un artista material es su obra reciente.
En ajedrez, se denomina material al conjunto de las piezas de un jugador que
existen en el tablero en un momento determinado. Asimismo, ventaja material
indica la diferencia en el valor del cómputo de las piezas de uno de los bandos
respecto al otro.
En filosofía, el materialismo es una corriente filosófica que surge en oposición al
idealismo y que resuelve la cuestión fundamental de la filosofía dándole
preeminencia al mundo material.
Material puede referirse también a un conjunto de máquinas, o utensilios
utilizados para realizar un servicio o una profesión, como materiales de
construcción, material didáctico, materiales de escritura, material de laboratorio,
material de oficina o material rodante.
Materiales en lo inerte
En la naturaleza existen una infinidad de materiales que pueden componer a los
distintos tipos de roca, de suelo o de yacimientos minerales que son acumulaciones de
petróleo, afalto, gas natural,etc. Los materiales se dividen en 2 tipos, los naturales y los
sintéticos o más bien dicho, materias primas naturales que se obtienen de la naturaleza
y que el hombre las utiliza a su antojo y la materia prima sintética, que es elaborada por
el hombre, mediante la manipulación y a veces mezcla de materia prima natural.
Lista de materiales tecnológicos


Materiales metálicos (acero, Hierro, fundición, aluminio, estaño, plomo)
Materiales pétreos y cerámicos
o No aglomerantes
 Rocas barro y agua
 Arena
 Grava
Aglomerantes (cemento, yeso, mortero, hormigón)
Cerámicos (arcilla, barro, loza, refractario, gres y porcelana)
Vidrio
Fibras Textiles
o Vegetal (algodón, lino, esparto, papel)
o Animal (lana, seda, cuero)
o Mineral amianto, oro, plata, cobre
o Sintéticas rayón, lycra
o
o
o


Madera
o Dura Haya, Roble, Cerezo, Caoba
o Blandas Pino, Abeto, Chopo
o Prefabricadas contrachapado, tablero Aglomerado, tablero de fibra de
densidad media
o Celulósicos (papel, cartón, cartulina)
o Corcho

Materiales plásticos
o Termoplásticos (PET, PVC, poliestireno, polietileno, metacrilato, teflón,
celofán, nailon)
o Termoestables (poliuretano, baquelita, melamina)
o Elastómeros (látex, caucho, neopreno, goma)

Materiales compuestos
o Fibra de vidrio
o Ablativo
Material compuesto
En ciencia de materiales reciben el nombre de materiales compuestos aquellos
que cumplen las siguientes propiedades:



Están formados de 2 o más componentes distinguibles físicamente y separables
mecánicamente.
Presentan varias fases químicamente distintas, completamente insolubles entre
sí y separadas por una interfase.
Sus propiedades mecánicas son superiores a la simple suma de las propiedades
de sus componentes (sinergia).
Estos materiales nacen de la necesidad de obtener materiales que combinen las
propiedades de los cerámicos, los plásticos y los metales. Por ejemplo en la industria
del transporte son necesarios materiales ligeros, rígidos, resistentes al impacto y que
resistan bien la corrosión y el desgaste, propiedades éstas que rara vez se dan juntas.
A pesar de haberse obtenido materiales con unas propiedades excepcionales, las
aplicaciones prácticas se ven reducidas por algunos factores que aumentan mucho su
costo, como la dificultad de fabricación o la incompatibilidad entre materiales.
La gran mayoría de los materiales compuestos son creados artificialmente pero
algunos, como la madera y el hueso, aparecen en la naturaleza.
Estructura
Aunque existe una gran variedad de materiales compuestos, en todos se pueden
distinguir las siguientes partes:


Agente reforzante: es una fase de carácter discreto y su geometría es
fundamental a la hora de definir las propiedades mecánicas del material.
Fase matriz o simplemente matriz: tiene carácter continuo y es la responsable
de las propiedades físicas y químicas. Transmite los esfuerzos al agente
reforzante. También lo protege y da cohesión al material.
Clasificación
Los materiales compuestos se pueden dividir en tres grandes grupos:
Materiales Compuestos reforzados con partículas.
Están compuestos por partículas de un material duro y frágil dispersas discreta y
uniformemente, rodeadas por una matriz más blanda y dúctil
Tipos: Endurecidos por dispersión Formados por partículas verdaderas
Materiales Compuestos reforzados con fibras.
Un componente suele ser un agente reforzante como una fibra fuerte: fibra de
vidrio, cuarzo, kevlar, Dyneema o fibra de carbono que proporciona al material su
fuerza a tracción, mientras que otro componente (llamado matriz) que suele ser una
resina como epoxy o poliéster que envuelve y liga las fibras, transfiriendo la carga de
las fibras rotas a las intactas y entre las que no están alineadas con las líneas de
tensión. También, a menos que la matriz elegida sea especialmente flexible, evita el
pandeo de las fibras por compresión. Algunos compuestos utilizan un agregado en
lugar de, o en adición a las fibras.
En términos de fuerza, las fibras (responsables de las propiedades mecánicas)
sirven para resistir la tracción, la matriz (responsable de las propiedades físicas y
químicas) para resistir las deformaciones, y todos los materiales presentes sirven para
resistir la compresión, incluyendo cualquier agregado.
Los golpes o los esfuerzos cíclicos pueden causar que las fibras se separen de
la matriz, lo que se llama delaminación.
Materiales compuestos estructurales.
Panel sandwich con núcleo en forma de panal.
Están formados tanto por composites como por materiales sencillos y sus
propiedades dependen fundamentalmente de la geometría y de su diseño. Los más
abundantes son los laminares y los llamados paneles sandwich.
Los laminares están formadas por paneles unidos entre si por algún tipo de
adhesivo u otra unión. Lo más usual es que cada lámina esté reforzada con fibras y
tenga una dirección preferente, más resistente a los esfuerzos. De esta manera
obtenemos un material isótropo, uniendo varias capas marcadamente anisótropas. Es
el caso, por ejemplo, de la madera contrachapada, en la que las direcciones de máxima
resistencia forman entre sí ángulos rectos.
Los paneles sandwich consisten en dos láminas exteriores de elevada dureza y
resistencia,, (normalmente plásticos reforzados, aluminio o incluso titanio), separadas
por un material menos denso y menos resistente, (polímeros espumosos, cauchos
sintéticos, madera balsa o cementos inorgánicos). Estos materiales se utilizan con
frecuencia en construcción, en la industria aeronáutica y en la fabricación de
condensadores eléctricos multicapas.
Ejemplos de materiales compuestos

Plásticos reforzados con fibra:
o Clasificados por el tipo de fibra:
 Madera (fibras de celulosa en una matriz de lignina y hemicelulosa)
 Plástico reforzado de fibra de carbono o CFRP o
 Plástico reforzado de fibra de vidrio o GFRP o reinforced plastic
GRP (informalmente, "fibra de vidrio")
o Clasificados por la matriz:

o








Termoplásticos reforzados por fibra larga.
Termoplásticos tejidos de vidrio.
Compuestos termoformados o termoestables.
Compuestos de matriz metálica o MMCs:
o Cermet (cerámica y metal).
o Fundición blanca.
 Metal duro (carburo en matriz metálica)
o Laminado metal-intermetal.
Compuestos de matriz cerámica:
o Hormigón/Concreto
o Carbono-carbono reforzado (fibra de carbono en matriz de grafito).
o Hueso (matriz ósea reforzada con fibras de colágeno)
o Adobe (barro y paja)
Compuestos de matriz orgánica/agregado cerámico
o Madreperla o nácar
o Concreto asfáltico
Madera mejorada
o
o
o
o
o
Plywood
Tableros de fibra orientada.
Trex
Weatherbest (fibra de madera reciclada en matriz de polietileno)
Pycrete (serrín en matriz de hielo)