2. ndice
- Caractersticas materiales
3. Caractersticas
- Tenacidad: Es la propiedad que tienen ciertos materiales de
soportar, sin
- deformarse ni romperse, los esfuerzos bruscos que se les
apliquen.
- - Elasticidad: Consiste en la capacidad de algunos materiales
para recobrar su forma y dimensiones primitivas cuando cesa el
esfuerzo que haba determinado su deformacin. - Dureza: Es la
resistencia que un material opone a la penetracin.
- - Fragilidad: Un material es frgil cuando se rompe fcilmente
por la accin de un choque.
- -Plasticidad: Aptitud de algunos materiales slidos de adquirir
deformaciones permanentes, bajo la accin de una presin o fuerza
exterior, sin que se produzca rotura.
- - Ductilidad: Considerada una variante de la plasticidad, es la
propiedad que poseen ciertos metales para poder estirarse en forma
de hilos finos.
- - Maleabilidad: Otra variante de la plasticidad, consiste en la
posibilidad de transformar algunos metales en lminas delgadas.
4. -Conductores: Son aquellos con gran nmero de electrones en la
Banda de Conduccin, es decir, con gran facilidad para conducir la
electricidad (gran conductividad). Todos los metales son
conductores, unos mejores que otros.- Semiconductores: Son
materiales poco conductores, pero sus electrones pueden saltar
fcilmente de la Banda de Valencia a la de Conduccin, si se les
comunica energa exterior. Algunos ejemplos son: el Silicio, el
Germanio, el Arseniuro de Galio; principalmente cermicos.-
Aislantes odielctricos: Son aquellos cuyos electrones estn
fuertemente ligados al ncleo y por tanto, son incapaces de
desplazarse por el interior y, consecuentemente, conducir. Buenos
aislantes son por ejemplo: la mica, la porcelana, el polister; en
lo que integran una gran cantidad de materiales cermicos y
materiales polmeros.
5.
- -Oxidacin: Consiste en la cesin de electrones.
- -Corrosin: Cuando la oxidacin de un material concreto se
produce en un ambiente hmedo o en presencia de otras sustancias
agresivas, se denomina corrosin.
- -Dilatacin trmica: La mayora de los materiales aumentan de
tamao (se dilatan) al aumentar su temperatura, siempre que no se
produzcan cambios de fase. El origen de la dilatacin trmica reside
en que al amentar la temperatura aumentan las vibraciones de las
partculas del material, lo que da origen a una mayor separacin
entre ellas.
- -Conductividad trmica: capacidad de un material para transferir
calor.
- -Opacos: no dejan pasar la luz.
- -Transparentes: dejan pasar la luz.
- -Traslcidos: dejan pasar parte de la luz.
6. Contaminacin
- Vertidos de petrleo: Marea Negra
- Las mareas negras son masas oleosas que se crean cuando se
derrama petrleo o un derivado de ste en el mar. Estas mareas causan
los mayores daos cuando alcanzan las costas y los organismos ms
perjudicados son las algas y los invertebrados ( moluscos,
cefalpodos, esponjas). Debidos a la falta de luz que las mareas
negras provocan mueren diversidad de especies animales y vegetales.
A estos daos ecolgicos tambin se les suman los econmicos que sufren
el sector martimo y el turstico.
7.
- La primera gran marea negra tuvo lugar en 1967 y fue producida
por el buque Torrey Canyon el cual derram 120.000 toneladas de
crudo.
- Este superpetrolero choco contra las arrecifes de Seven Stone
situado en el archipilago de las Scilly (Inglaterra) su tan grande
el choque que rasgo seis de sus tanques adems de dejar muchos otros
daados. En pocos das debido a la corriente marina el crudo( petrleo
sin procesar) alcanzo parte de Gran Bretaa y muchos otros lugares.
Tal mancha de crudo abarcaba 70 kilmetros de largo y 40 de
ancho.
- Como era imposible eliminar todo el crudo vertido por el buque
las autoridades decidieron bombardear el petrolero y todo el
vertido derramado por ste.
- Finalmente el 21 de Abril de 1967 el buque Canyon desapareci
perosus gravsimas consecuencias perduraron durante mucho
tiempo.
8.
- El caso ms reciente de catstrofe petrolfera ocurri el 22 de
Abril de 2010 en el Golfo de Mxico. El derrame de petrleo ya ha
alcanzado ms de 1.550 km2 y contina avanzando hacia la zona del
este y va desde las costas de Luisiana hasta las costas de Alabama
y de Missisipi.
9.
- Efectos de la contaminacin de las Mareas Negras:
- Los efectos del petrleo sobre los ecosistemas marinos dependen
de factores como: tipo de petrleo (crudo o refinado), cantidad,
distancia del sitio contaminado con la playa, poca del ao,
condiciones atmosfricas, temperatura media del agua y corrientes
ocenicas.Los hidrocarburos forman con el agua una capa impermeable
que obstaculiza el paso de la luz solar que utiliza el fitoplancton
para realizar el proceso de la fotosntesis, interfiere el
intercambio gaseoso, cubren la piel y las branquias de los animales
acuticos provocndoles la muerte por asfixia.El petrleo derramado en
el mar se evapora o es degradado en un proceso muy lento por
bacterias.
10. Extraccin de materia prima 11. Protocolo de Montreal
- Es un tratado internacional diseado para proteger la capa de
ozono
- reduciendo la produccin y el consumo de sustancias responsables
del agotamiento de la capa de ozono. El acuerdo fue negociado en
1987 pero hasta 1989, concretamente el 1 de Enero, no entr en
vigor.
- En Mayo de 1989 se celebr la primera reunin en Helsinki y desde
ese momento el documento ha sido revisado en 1990 (Londres), en
1991 (Nairobi), en 1992 (Copenhague), en 1993 ( Bangkok), en 1995
(Viena), en 1997 (Montreal) y en 1999 (Beijing).
- Si todos los pases cumplen con dicho tratado la capa de ozono
puede estar restaurada para el ao 2050.
- El tratado se estructura en torno a varios grupos de
hidrocarburos halogenados que se han demostrado para desempear un
papel en el agotamiento del ozono.Todas estas sustancias que agotan
el ozono contienen cloro o bromo (las sustancias que contienen flor
slo no daan la capa de ozono) .
12. Nuevos materiales
- Nanomateriales : Son materiales que estn construidos tomo a
tomo y poseen propiedades morfolgicas muy pequeas.
- Presentan una superficie muy elevada respecto a su tamao y
tienen la capacidad de modificar sus propiedades
fundamentales.
- La ciencia que estudia las propiedades de estos materiales se
denomina nanotecnologa ( sntesis y aplicacin de las ideas de la
ciencia y la ingeniera hacia la comprensin y produccin de nuevos
materiales y dispositivos).
13.
- Los nanomateriales se dividen en nanoparticulas,nanotubos y
nanocompuestos :
- Nanocompuestos :Se trata de materiales creados introduciendo,
en bajo porcentaje, nanopartculas en un material base llamadomatriz
. Con el resultado se obtiene materiales con propiedades distintas
a las de los materiales constituyentes.
- Nanopartculas . Se trata de partculas muy pequeas con cuando
menos una dimensin menor a los 100 nm.
- Nanotubos:son estructuras tubulares con dimetro
nanomtrico.
Los nanotubos y las nanofibras de carbono se utilizan ya en
mltiples aplicaciones desde la biomedicina hasta los sensores, los
almacenes de circuitos en electrnica, los materiales polimricos
conductores, laautomocin, los depsitos de combustible... 14.
- Inteligentes: son capaces de responder a los estmulos del
entorno, externos. Pueden ser diseados para actuar con cierto
efecto. Algunos de los aspectos que hacen a un material inteligente
son:
- -compatibilidad con el medio ambiente.
- -generan bajo consumo de energa.
- -prolongan la vida til del producto.
- Los materiales inteligentes tienen la capacidad de cambiar su
color, forma, o propiedades electrnicas en respuesta a cambios o
alteraciones del medio o pruebas (luz, sonido, temperatura,
voltaje). Estos materiales podran tener atributos muy potentes como
la autoreparacin.
15.
- Una de las aplicaciones de estos nuevos
materialesinteligenteses la referida a las estructuras de las
edificaciones, de tal manera que actan como los materiales
convencionales y activan mecanismos de autoproteccin y de refuerzo
en los edificios cuando detectan las vibraciones de un
terremoto.
Tambien existen otras aplicaciones como los tejidos de fibra con
memoria que son capaces de proceder a un autoplanchado tras
pasarles por encima un secador de pelo; unos neumticos para terreno
seco que se convierten en antideslizantes cuando cambia el
escenario a un suelo de hielo, o distintos tipos de suspensin en
los automviles que se adaptan a la velocidad y al terreno. 16.
- Biomimticos :son materiales compatibles con los tejidos del
cuerpo humano.
Estos materiales buscan replicar o "mimetizar" los procesos y
materiales biolgicos, tanto orgnicos como inorgnicos. Conocer mejor
los procesos utilizados por los organismos vivos para sintetizar
minerales y materiales compuestos. 17.
- Persiguenla creacin de nuevos materiales que puedan dar lugar
al desarrollo, por ejemplo, de tejidos y rganos artificiales
biocompatibles, clulas madre, contenedores de tamao molecular e
inteligentes para la dosificacin controlada de frmacos, protenas
bioactivas y genes, chips de ADN, dispositivos de bombeo, vlvulas
altamente miniaturizadas
18.
19. Metales
- -Conductores de la electricidad: puesto en contacto con un
cuerpo cargado de electricidad transmite sta a todos los puntos de
su supoerficie.
- -Maleabilidad: capacidad de hacerse lminas al ejercer sobre
ellos fuerzas de comprensin.
- -Ductilidad: propiedad de los metales de moldearse en hilos y
alambre al ejercer sobre ellos una fuerza de traccin.
- - Tenacidad: es la resistencia que presentan a romperse al
recibir fuerzas bruscas.
- - Resistencia mecnica: resistencia a las fuerzas de traccin,
flexin, compresin y torsin.
- - suelen ser opacos o de brillo metlico, tiene alta densidad,
tiene un punto de fusin alto, son duros y conductores del calor
adems de la electricidad.
20.
21. Aleaciones
- La aleacines la unin de dos o ms metales en mezclas
homogneas.
- Acero: aleacin de hierro y carbono.
- Alpaca: aleacin de zinc, cobre y nquel.
- Bronce: aleacin metlica de cobre y estao.
- Constatan: aleacin formada generalmente por cobre y niqel.
- Latn: aleacin de cobre y zinc.
- La primera aleacinimportante conocida por el hombre fue la de
Bronce, la cual da lugar a la Edad de Bronce ya que durante mucho
tiempo fue la aleacin bsica para fabricar armas y utensilios.
22. Metales preciosos
- Se suelen denominar metales preciosos, a aquellos que se
encuentran en estado libre en la naturaleza, es decir, no se
encuentran combinados con otros elementos formando compuestos.
- Los principales metales preciosos son el oro, la plata, el
platino, el paladio, el oro blanco y el rodio.
- Oro : es un elemento qumico de nmero atmico 79, es un metal
precioso, blando y amarillo. Su smbolo es AU, del latn (aurum,
Brillante amanecer). Sus principales propiedades es que es maleable
y dctil.
- Plata:elemento qumico de nmero atmico 47, es un metal precioso,
su simbolo es Ag, procedente deArgentum, Brillante o Blanco.es u
material dctil, blanco,brillante y maleable.
- Platino : elemento qumico de nmero atmico 78, su smbolo es Pt.
Se trata de un metal de transicin blanco grisceo, precioso, pesado,
maleable y dctil. Es resistente a la corrosin y se encuentra en
distintos minerales, frecuentemente junto con nquel y cobre, tambin
se puede encontrar como metal.
23.
- Paladio:es un elemento qumico de nmero atmico 46, su simbolo es
Pd. Es un metal de transicin del grupo de platino, blando, dctil,
maleable y poco abundante.
- Oro blanco:es una aleacin de oro y algn otro metal blanco.
- Rodio: es un elemento qumico de nmero atmico 45. Su smbolo es
Rh. Es un metal de transicin, poco abundante, del grupo del
platino. Se encuentra normalmente en minas de platino y se emplea
como catalizador en algunas aleaciones de platino.
24. Ejemplos de metales
- Aluminio : es un elemento qumico, de smbolo Al y nmero atmico
13. Se trata de un metal no ferromagntico. Es el tercer elemento ms
comn encontrado en la corteza terrestre.
- Litio:es un elemento qumico de smbolo Li y nmero atmico 3 .En
su forma pura, es un metal blando, de color blanco plata, que se
oxida rpidamente en aire o agua. Es el elemento slido ms ligero y
se emplea especialmente en aleaciones conductoras del calor, en
bateras elctricas y, sus sales, en el tratamiento de ciertos tipos
de depresin.
- Hierro : es un elemento qumico de nmero atmico 26. Antiguamente
tenia la condicin de metal precioso pero con el tiempo la perdi. La
torre Eiffel fue la primera estructura construida de hierro.
25. Polmeros
- Lospolmerosson macromolculas formadas por la unin de molculas
ms pequeas llamadas monmeros.
- - Polmeros naturales . Existen en la naturaleza muchos polmeros
y las biomolculas que forman los seres vivos son macromolculas
polimricas. Por ejemplo, las protenas, los cidos nucleicos, los
polisacridos (como la celulosa y la quitina), el hule o caucho
natural, la lignina, etc.
- - Polmeros semisintticos . Se obtienen por transformacin de
polmeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho
vulcanizado, etc.
- - Polmeros sintticos . Muchos polmeros se obtienen
industrialmente a partir de los monmeros. Por ejemplo, el nylon, el
poliestireno, el cloruro de polivinilo (PVC), el polietileno,
etc.
26.
- Segn su mecanismo de polimerizacin:
- -Polmeros de condensacin . La reaccin de polimerizacin implica
a cada paso la formacin de una molcula de baja masa molecular, por
ejemplo agua.
- - Polmeros de adicin . La polimerizacin no implica la liberacin
de ningn compuesto de baja masa molecular.Esta polimerizacin se
genera cuando un "catalizador", inicia la reaccin. Este catalizador
separa la unin doble carbono en los monmeros, luego aquellos
monmeros se unen con otros debido a los electrones libres, y as se
van uniendo uno tras uno hasta que la reaccin termina.
- -Polmeros formados por etapas . La cadena de polmero va
creciendo gradualmente mientras haya monmeros disponibles, aadiendo
un monmero cada vez. Esta categora incluye todos los polmeros de
condensacin de Carothers y adems algunos otros que no liberan
molculas pequeas pero s se forman gradualmente, como por ejemplo
los poliuretanos.
- - Polmeros formados por reaccin en cadena . Cada cadena
individual de polmero se forma a gran velocidad y luego queda
inactiva, a pesar de estar rodeada de monmero.
27.
- Segn su composicin qumica:
- -Polmeros orgnicos . Posee en la cadena principal tomos de
carbono.
- - Polmeros orgnicos vinlicos.La cadena principal de sus
molculas est formada exclusivamente por tomos de carbono.
28.
- -Elastmeros : Son materiales con muy bajo mdulo de elasticidad
y alta extensibilidad; es decir, se deforman mucho al someterlos a
un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el
esfuerzo. En cada ciclo de extensin y contraccin los elastmeros
absorben energa, una propiedad denominada resiliencia.
- - Plsticos:Son aquellos polmeros que, ante un esfuerzo
suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo
volver a su forma original. Hay que resaltar que el trminoplsticose
aplica a veces incorrectamente para referirse a la totalidad de los
polmeros.
- - Fibras:Presentan alto mdulo de elasticidad y baja
extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas
dimensiones permanecen estables.
- - Recubrimientos : Son sustancias, normalmente lquidas, que se
adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna
propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasin.
- - Adhesivos : Son sustancias que combinan una alta adhesin y
una alta cohesin, lo que les permite unir dos o ms cuerpos por
contacto superficial .
29. Materiales origen animal y vegetal
- Seda:este es un polmero de origen animal, de mucha importancia
econmica, se obtiene a partir de un gusano llamado "gusano de
seda.
- Elalgodnes un polmero de origen vegetal, usado especialmente en
la industria textil, es de gran importancia econmica a nivel
mundial, en estos ltimos tiempo se emple para otras aplicaciones,
como por ejemplo en medicina, y otras reas.
- Lana:Este material tambin es un polmero , paro de origen
animal, y se obtiene de la llama y otros como las vicuas, entre
otros.
30. Polmeros transformados
- La mayor parte de los polmeros que usamos en nuestra vida
diaria son materiales sintticos con propiedades y aplicaciones
variadas.
-
- Polmeros sintticos:Son los transformados o creados por el
hombre. Estn aqu todos los plsticos, los ms conocidos en la vida
cotidiana son el nylon, el poliestireno, el policloruro de vinilo
(PVC) y el polietileno. La gran variedad de propiedades fsicas y
qumicas de estos compuestos permite aplicarlos en construccin,
embalaje, industria automotriz, aeronutica, electrnica, agricultura
o medicina
31. Polmeros sintticos.
- El primer polmero sinttico fue de hecho el cuero, un polmero
natural modificado, una forma artificialmente reticulada de las
protenas encontradas en las pieles animales. El curtido del cuero
fue descubierto hace miles de aos, pero esta pgina trata sobre
algunos polmeros sintticos que aparecieron ms adelante.
- Una forma de clasificar los polimeros es segn su respuesta
mecanica frente a temperaturas elevadas. En esta clasificacion
existen dos subdivisiones: los polimeros termoplsticos y los
polimeros termoestables. Lostermoplsticosse ablandan al calentarse
(a veces funden) y se endurecen al enfriarse (estos procesos son
totalmente reversibles y pueden repetirse). Estos materiales
normalmente se fabrican con aplicacin simultanea de calor y de
presion. A nivel molecular, a medida que la temperatura aumenta, la
fuerza de los enlaces secundarios se debilita (por que la movilidad
molecular aumenta) y esto facilita el movimiento relativo de las
cadenas adyacentes al aplicar un esfuerzo . la degradacin
irreversible produce cuando la temperatura de un termoplstico
fundido se eleva hasta el punto que las vibraciones moleculares son
tan violentas que pueden romper los enlaces covalentes. Los
termoplsticos son relativamente blandos y dctiles. La mayoria de
los polimeros lineales y los que tienen estructuras ramificadas con
cadenas flexibles son termoplsticos.
32.
- Los polimerostermoestablesse endurecen al calentarse y no se
ablandan al continuar calentando. Al iniciar el tratamiento termico
se origina entrecruzamientos covalente entre cadenas moleculares
contiguas. Estos enlaces dificultan los movimientos de vibracion y
de rotacion de las cadenas a elevadas temperaturas. Generalmente el
entrecruzamiento es extenso: del 10 al 50% de lasunidades
monometricas de las cadenas estan entrecruzadas. Solo el
calentamiento a temperaturas excesivamente altas causa rotura de
estos enlaces entrecruzados y degradacion del polimero. Los
polimeros termoestables generalmente son mas duros, resistentes y
msa fragiles que los termoplsticos y tienen mejor estabilidad
dimensional. La mayoria de los polmetro entrecruzados y
reticulados, como el caucho vulcanizado, los epoxi y las resinas
fenolicas y de polister, son termoestables.
- Polmeroselastmeros : son aquellos polmeros que muestran un
comportamiento elstico. El trmino, que proviene de polmero elstico,
es a veces intercambiable con el trmino goma, que es ms adecuado
para referirse a vulcanizados. Cada uno de los monmeros que se unen
entre s para formar el polmero est normalmente compuesto de
carbono, hidrgeno, oxgeno y/o silicio. Los elastmeros son polmeros
amorfos que se encuentran sobre su Tg, de ah esa considerable
capacidad de deformacin. A temperatura ambiente las gomas son
relativamente blandasy deformables. Se usan principalmente para
cierres hermticos, adhesivos y partes flexibles. Comenzaron a
utilizarse a finales del siglo XIX, dando lugar a aplicaciones
hasta entonces imposibles (como los neumticos de automvil).
33. Composites
- Son materiales sintticos que estn mezclados heterogneamente y
que forman un compuesto, como su nombre indica, estn compuestos por
molculas de elementos variados. Estos componentes pueden ser de dos
tipos: los de cohesin y los de refuerzo. Los componentes de cohesin
envuelven y unen los componentes de refuerzo (o simplemente
refuerzos) manteniendo la rigidez y la posicin de stos. Los
refuerzos confieren unas propiedades fsicas al conjunto tal que
mejoran las propiedades de cohesin y rigidez.
34.
-
- BIS GMA: bisfenol glicidil metacrilato, tiene un alto peso
molecular, es muy viscoso por lo que es difcil su manipulacin, su
estructura qumica tiene dos enlaces reactivos en ambos extremos de
la molcula.
-
- UDMA: uretano de metacrilato, fue descubierto por Forter y
Walkeu en 1974. Se diferencia del anterior en que tiene mejor
viscosidad y rigidez y mayor contraccin de polimerizacin.
-
- Monomeros: Son partculas de bajo peso molecular, tambin
llamadoscontroladores de viscosidad.
- Relleno inorgnico : En toda resina compuesta la parte orgnica
dar las propiedades negativas y la parte de relleno inorgnico las
propiedades positivas. Los minerales ms utilizados en la actualidad
para el relleno inorgnico son: cuarzo, zirconita y los silicatos de
aluminio.
- Otros componentes : podemos mencionar
-
- Agentes de unin: son los silanos.
-
- Iniciadores-activadores: Puede ser por medio de una reaccin
qumica usando perxido de benzoilo y aminas terciarias o por reaccin
foto-qumica, por fotopolimerizacin, usandocanforquinonay aminas
terciarias.
35. usos
- Los composites son muy utilizados en la construccin, en la
tecnologa aeroespacial, en la industria y en el deporte y el
ocio.
36. Cermicas
- Es el trmino que se aplica de una forma tan amplia que ha
perdido buena parte de su significado. No slo se aplica a las
industrias de silicatos (grupo de minerales de mayor abundancia,
pues constituyen mas del 95% de la corteza terrestre) , sino tambin
a artculos y recubrimientos aglutinados por medio del calor, con
suficiente temperatura como para dar lugar al sinterizado. Este
campo se est ampliando nuevamente incluyendo en l a cementos y
esmaltes sobre metal.
37. Ejemplos
- Hormign:es el material resultante de la mezcla de cemento (u
otro conglomerante) con ridos (grava, gravilla y arena) y agua. La
principal caracterstica estructural del hormign es que resiste muy
bien los esfuerzos de compresin, pero no tiene buen comportamiento
frente a otros tipos de esfuerzos (traccin, flexin, cortante,
etc.), por este motivo es habitual usarlo asociado al acero,
recibiendo el nombre de hormign armado.
- Cemento:conglomerante hidrulico que, mezclado con agregados
ptreos (rido grueso o grava, ms rido fino o arena) y agua, crea una
mezcla uniforme, maleable y plstica que fragua y se endurece al
reaccionar con el agua, adquiriendo consistencia ptrea. Su uso est
muy generalizado en construccin e ingeniera civil, su principal
funcin la de aglutinante.
38. Superconductores
- Se denomina superconductividad a la capacidad intrnseca que
poseen ciertos materiales para conducir corriente elctrica con
resistencia y prdida de energa nulas en determinadas
condiciones.
39.
- La mayora de las propiedades fsicas de los superconductores
varan de un material a otro, tales como la capacidad calorfica y la
temperatura crtica a la que se destruye la superconductividad. Por
otro lado, hay una clase de propiedades que son comunes a todos
ellos. Por ejemplo, todos los superconductores tienen exactamente
resistividad cero a pequeas corrientes aplicadas cuando no hay
campo magntico. La existencia de estas propiedades implica que la
superconductividad es una fase termodinmica, y, por tanto, posee
ciertas propiedades distintivas que son independientes de los
detalles microscpicos.
- Hasta ahora no se conoce ningn caso de superconductor cuya
temperatura crtica sea superior a los 185K, unos -88C, a presin
ambiente. No obstante no es suficiente con enfriar, tambin es
necesario no exceder una corriente crtica ni un campo magntico
crtico para mantener el estado superconductor.
40. Bibliografa
- Libro 1 bachiller Ciencias
- Diversidad de enciclopedias