CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

Ing. Luis López

INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

La ciencia e ingeniería de los materiales es un campo interdisciplinario que se ocupa de inventar nuevos materiales y mejorar los ya conocidos.

RELACIONA

Microestructura

Composición

Síntesis y Procesamiento

INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

MICROESTRUCTURAAnálisis del arreglo atómico de los materiales

COMPOSICIÓNIndica la composición química del material

SINTESISIndica la manera de fabricar los materiales a

partir de elementos naturalesPROCESAMIENTO

Indica el modo en que se conforman los materiales en componentes útiles

INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

La estructura de los materiales tiene una influencia profunda en muchas de sus propiedades. Aún cuando no cambie la composición del material (composición química).PROPIEDADES:- Propiedades físicas

- Propiedades químicas- Propiedades eléctricas- Propiedades magnéticas- Propiedades mecánicas

INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES

POR SU ESTRUCTURA Y PROPIEDADESMetales y aleacionesCerámicos, vidrios y vitrocerámicosPolímeros (plásticos)SemiconductoresMateriales compuestos

INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

- Aceros, aluminio, zinc, titanio, cobre, níquel, etc. - Buena conductividad térmica y eléctrica - Resistencia relativamente altaMetales y aleaciones - Rigidez,

ductilidad, formabilidad - Aplicaciones estructurales

- Resistencia a choques térmicos - Permiten mejorar determinadas propiedades

Cerámicos, vidrios y vitrocerámicos

INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

- Materiales cristalinos inorgánicos

- Cerámicos naturales - Cerámicos avanzados - Aplicaciones especiales

INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

- Polimerización - Relación resistencia - pesoPolímeros (plásticos) - Termoplásticos - Termofijos - Procesamiento especial

INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

TAREA 1:

Realizar un cuadro sinóptico de los materiales:

SemiconductoresMateriales compuestos

INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

POR SU FUNCIONALIDAD:

Estructurales Aeroespaciales Biomédicos Electrónicos Tecnología de energía y ambiente Magnéticos Ópticos Inteligentes

INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

POR SU ESTRUCTURA:

Monocristales: Formado por un solo cristal

Cristalinos

Policristalinos: Formado por muchos cristales o granos

Estructura atómica

Los mismos se pueden examinar y describir en cinco niveles diferentes:

Macro estructura: mayor a 1000nm

Microestructura: entre 5 - 1000nm

Nano estructura: menor a 5nm

Arreglos atómicos de corto y largo alcance Estructura atómica

Estructura atómica El átomo esta formado

por un núcleo rodeado de electrones(-) estos se mantienen cerca del núcleo por atracción electrostática

El núcleo contiene neutrones y protones(+)

El átomo contiene el mismo numero de electrones y protones

Estructura atómica

Estructura atómica Numero atómico: indica el numero de electrones

o protones Masa atómica: se representa como “M”. Es la

cantidad promedio de protones y neutrones en un átomo

Masa de cada protón y neutrón = 1.67 X10 gr.

Masa de cada electrón = 9.11 X10 gr.Numero de Avogadro: se representa con “NA”.

Es la cantidad de átomos o moléculas en un mol. NA = 6.022 x 1023

Estructura atómica

Estructura atómicaNúmeros cuánticos

a. Numero cuántico principal “n”

b. Numero azimutal “l”

c. Numero cuántico magnético “ml”

d. Numero cuántico espín “ms

la cantidad de niveles de energía en cada capa cuántica esta determinada por el numero cuántico azimutal (l) y por el numero cuántico magnético (ml)

L= 0 s L=2 d

L= 1 p L=3 f

Estructura atómica