Materiales y sus propiedades

Índex.
Els materials i les seves propietats_____________1
Les propietats dels materials__________________2
Les propietats físiques_____________________3−4
Les propietats mecàniques____________________5
Els materials i les seves propietats.
Quan s'ha de construir un objecte cal fer−ho amb els materials adequats i es necessari, per tant, conèixer−ne
les propietats, per poder donar−li l'ús adequat.
Fusta Metall
1
Plàstics
Els materials es classifiquen segons propietats, composició i comportament pel que fa a l'electricitat.
A les propietats i trobem dos grans grups:
• Propietats físiques:
Son la densitat, fusibilitat, dilatació, conductivitat tèrmica i conductivitat elèctrica.
• Mecàniques:
Son l'elasticitat, la plasticitat, la duresa, la tenacitat, la fragilitat i la fatiga.
A les composicions i trobem dos grans grups:
• Composició metàl·lica:
Poden ser metalls fèrrics com ara l'acer o el ferro colat, o poden ser metalls no fèrrics com ara el coure o
l'estany.
• Composició no metàl·lica:
Poden ser materials plàstics termostables, com ara la melamina o el polièster, també poden ser materials
plàstics termoplàstics, com el PVC o el tefló, o poden ser materials ceràmics com la porcellana o el vidre.
Al comportament pel que fa a l'electricitat i han tres grups:
• Els materials conductors, com ara l'or o el coure.
• Els materials aïllants, com ara el vidre o la ceràmica.
• Els materials semiconductors, com ara el silici.
2
Les propietats dels materials.
Quan es fa el disseny d'un objecte o d'una màquina cal triar amb
molt de compte els materials amb els quals s'ha de fer.
Ford T 1903. Ford T, 1908 Ford T 1925
3
Ford−a Tudor 1930 Ford−a sedan 1931 Ford coupé, 1936 Ford V8, 1950
4
Ford Taunus, 1952 Ford f −100, 1961 Ford Escort, MK1, 1968 Ford Fiesta, 1976
Ford Focus C−Max 2004
Propietats físiques.
Les propietats físiques ens permeten determinar les característiques dels materials independentment de la seva
forma, grandària o composició.
Les propietats físiques més importants són:
Densitat:
Es la massa que té un volum determinat.(cm3)
Densitat: Concentració de matèria en un objecte
Fusibilitat:
Es la major o menor facilitat que tenen els materials per fondre's per l'efecte de la calor.
Fundició de ferro.
Dilatació:
Es la propietat d'alguns materials d'augmentar les seves dimensions per l'efecte de la calor.
5
Termòmetre de mercuri max−min.
Conductivitat tèrmica:
Es la característica dels materials que facilita, en més o menys grau, el pas de la calor.
Conductivitat elèctrica:
És la propietat dels materials que facilita, en més o menys grau, el pas del corrent elèctric.
6
Propietats mecàniques.
Són les que ens permeten determinar el comportament dels materials quan són sotmesos a una força.
Les propietats mecàniques més importants són:
L'elasticitat:
És la propietat per la qual un material sotmès a una força es deforma i torna a tenir la seva forma inicial quan
la força deixa d'actuar−hi.
Gomes de làtex
La plasticitat:
És la propietat que tenen els materials de deformar−se permanentment sense trencar−se.
Filferro
La duresa:
És la propietat que indica la resistència que oposen els materials a ésser ratllats o penetrats per altres.
Pedres Diamant
La farga Catalana.
A Catalunya, des de l'edat mitjana i fins al final del segle XVII, el ferro es produïa en unes factories
anomenades fargues mitjançant el procediment de la farga Catalana. A les fargues el mineral o mena es
trinxava, es barrejava amb carbó vegetal i es cremava en un forn quadrat situat a terra. Per afavorir la
combustió s'hi injectava aire. Aquest aire es generava en un enginyós aparell anomenat trompa, que feia
7
baixar aigua i aire a pressió per una canonada anomenada caixa dels vents, on s'acumulava l'aire que es
conduïa cap al forn a través de la tovera, mentre que l'aigua s'evacuava a l'exterior. Amb aquest sistema
s'aconseguia un flux d'aire constant, regulable i humit que resultava molt apropiat. Desprès de cremar el
mineral durant unes hores i d'haver−ne eliminat
les substàncies foses o escòries, se n'obtenia una massa de ferro roent, anomenada masser, que els fargaires el
portaven fins a un gran mall, el martinet, mogut per una roda hidràulica.(Com la de la dreta). Aquest mall
colpejava el masser, per a fer−ne barres o planxes, al mateix temps que permetia eliminar les substàncies no
fèrriques que havien quedat barrejades amb el masser. Així, el ferro obtingut era d'una alta qualitat i es venia
als ferrers, aquests l'escalfaven en un forn, el fornal, a uns 800ºC fins que es tornava vermell, el picaven amb
malls sobre una enclusa per a fer−ne ferradures, eines, reixes, entre molts altres productes. Aquest
procediment que duien a terme molts ferrers s'anomenava forja.
Actualment existeixen un munt de materials.
Amb els anys s'han descobert més usos per diferents materials, el disseny canvia amb el pas del temps i
la investigació de nous materials i els seus nous usos.
Termòmetre de mercuri, el mercuri es dilata amb la calor, i es contrau amb el fred, així podem veure la
temperatura tant corporal , com l'exterior.
Les cassoles, paelles o estris per cuinar estan fets de materials metàl·lics, que tenen una bona conductivitat
tèrmica, per remenar es fan servir estris de plàstics i fusta que no són bons conductors de la calor.
Els cables, són un bon exemple de la conductivitat elèctrica, el coure en general és el més apropiat, però
qualsevol metall pot ser un bon conductor elèctric.
Els plàstics i fustes no són bons conductors per això quan es treballa amb corrent elèctrica es fan servir botes
amb una bona sola de goma o cautxú.
Existeixen materials que al modificar la seva forma es trenquen, uns altres, es deixen modificar sense
trencar−se, el fang és un material que quan esta mullat es pot modificar la seva forma fàcilment, però quan és
sec es trenca, les gomes també modifiquen la seva forma a l'encollir−se o no.
Diamant, actualment i han eines fetes amb diamant per tallar vidre o pedra
8