ESCUELA: INGENIERIA INDUSTRIAL •
•
•
Docente: Dr. Dr. Ing. Rolardi Mario Valencia Becerra Celular: 959383444 Correo electrónico:
[email protected]
Ciencia e Ingeniería de los Materiales MATERIALES NO METALICOS Cerámicos, Polímeros, Madera corrosión y desgaste
Clasi Cla sific ficación ación antigu antigua a de los materiales materiales de uso industrial
Clasificació n de los materiales de uso en ingeniería Clasificación ing eniería (según (se gún su composici ón química y estructura atómica)
Met al es
Po l ím er o s
Cerámicos y vidrios
Compó ompósi sito toss
Semi mico cond nduc ucto tore ress
!!!! Los m meta etales les tiene tienen n estruct estructura ura crist cristalina alina que influye en sus prop propiedade iedadess ¡¡¡¡ ¡¡¡¡¡¡
Cromo, tungsteno
Cobre, oro, plata
Zinc, Magnesio
EST ES TA ÑO - ST STA A NNUM NNUM
PROPIEDADES Sn •
Densidad
•
Punto de fusión
•
Resistencia a la tracción
•
Alargamiento
7.3 kg/dm3 232 °C 4…..5
40 %
Kp/mm2
PROPIEDADES DEL EST ESTAÑO AÑO •
Buena resistencia a la corrosión
•
Los ácidos y las lejías lo atacan
•
•
Por debajo delos 18 °C el estaño se descompone en un polvo gris Se le utiliza como elemento aleante
Aplicación: Chapa de hojalata , lamina papel u hojas de estaño.
Ciencia e ingeniería de los materiales •
Fase III
Clasificació n de los materiales de uso en ingeniería Clasificación ing eniería (según (se gún su composici ón química y estructura atómica)
Met al es
Po l ím er o s
Cerámicos y vidrios
Compó ompósi sito toss
Semi mico cond nduc ucto tore ress
Materiales avanzados
B io io m at at er er ia ial e ess
Mat . i nteligentes Mat. nano nano ingeniería in genieríaEne Energía rgía atómica atómica Energía nergía hidrogeno
PORCENTAJE PORCENTAJ E EN PESO DE LOS PRINCIPALES MATERIALES EMPLEADOS EN AUTOMOVIL EE.UU.1985
Ing. Rolardi Valencia Becerra
TIPOS DE MATERIALES MATERIALES La mayoría mayor ía de materiales en ingenierí ing eniería a se divi dividen den en grup grupos os principales Materiales compuestos
Cerámicos Polímeros Metálicos
Materiales electrónicos
Materiales Poliméricos Át om omo o d e clo ro Át omo om o d e C
Mero del tetrafluoroetileno
Cadena Ca dena polim polimérica érica del Politetrafluoretil Politetrafl uoretileno eno o teflón tefl ón (PT (PTFE FE))
LOS POLIMEROS
La mayoría son malos conductores eléctricos
Deformable
Baja densidad
Los polímeros compiten con el acero y otros metales
Plásti lástico coss d de e Ingenierí Ingeniería a
KEVLAR: KEV LAR: un supe sup erpl rplá ásti stico co
Polímero cinco veces más fuerte que el acero, del mismo peso. Bajo el agua es veinte veces más fuerte que el acero
MATERIAL MA TERIALES ES CERA CERAMICOS MICOS Son materiales inorgánicos formados por materiales metálicos y no metálicos, enlazados químicamente entre si. •
Nueva generación de materiales cerámicos de ingeniería : cerámicos estructurales,, resistente al desgaste y choque térmico
Son frágiles
Resistente a altas temperaturas
1. Dificu Dificulta ltad d para para elab elabora orarr productos 2. Fragil Fragiles es y baja baja tenaci tenacidad dad
Tienen gran dureza
Resistente al calor y al desgaste
APL A PLICA ICACIONES CIONES DE L LOS OS CERAMICOS
MATERIAL CERAMICO EN ELTRANSBORDADOR CHALENGER
Materiales Cerámicos
Materia teriales les Compuestos o Compós Compósito itoss Es m ezc l a d e d o s o m ás m at er i al es y s e o b t i en en prop pr opie ieda dade dess qu que e no po pose see e un so solo lo ma mate teri ria al L a m ay o r ía d e el l o s c o n s t an d e u n d et er m i n ad o mate ma teri ria al re refo forr zant nte e (po porr eje jemp mplo lo un una a fib fib ra ra)) y un una a ma matr triz iz (p o r ej em p l o u n a r es i n a c o m p at i b l e) u n i d o s c o n el o b j et o d e o b t en er l as c ar ac t er ís t i c as es p ec i f i c ad as y propiedadess dese propiedade deseada adass No r m al m en t e l o s c o m p o n en t es n o s e d i s u el v en r ec íp r o c am en t e y p u ed en s er i d en t i f i c ad o s p o r l a interfase Loss pr Lo pre edo domin mina ante ntess son fibrosos (comp compue uestos stos de fibr fibra as en u n a m atr trii z) y particulados (compue compuestos stos de pa partí rtícula culass en un una a ma matr triz iz)) •
•
•
•
Materia teriales les Compu Compue esto stoss o Comp ompa asit sitos os
El ala en X pa para ra los helicó helicópteros pteros ava avanza nzados dos es de un material mate rial form forma adofib ccon onde u un ncarbono pol políme ímero ro reforza reforzado do ccon on fibra ra
Materiales Compuestos
Materiales Semiconductores
Distintos encapsulados de transistores
Microprocesador: chip que sirv e como cere cerebro bro del ordenador ordenador..
Detalle De talle de un circuito integrado
Clasificación funcional (según la función que cumplen) de los materiales
ESTRUCTURALES Acero s, p lást ic icos os Reforzados Reforza dos con fibra de Vidrio
INTELIGENTES PZT,, fl uídos MR, PZT Aleaci ones Ni-Ti (AMF)
Obsérvese que los metales, polímeros y cerámicos se encuentran en categorías distintas
ÓPTICOS Vidrios, Al2O3, YAG, ITO
AEROESPACIALES AEROESPACIALES compósitos C-C, SiO2, Si amorfo BIOMÉDICOS Hidroxiapatita, Aleaci on es d e Ti, AMF
Clasificación funcional de los materiales
MAGNÉTICOS Fe,ferritas Fe-Si, MnZn Ni-Zn y
ELECTRÓNICOS Si, GaAs, Ge, BaTiO3, Polímeros conductores
TECNOLOGÍA DE ENERGÍA Y AMBIENTE UO2, Ni-Cd, ZrO2
Ejemplos de mate materiales riales fu funci ncionale onaless
DISEÑO Y SELECCIÓN DE LOS MATERIALES Los ingenieros ¿Qué MATERIALES especialistas especialis tas en materiales materiales SATISF SAT ISFACERAN ACERAN TODOS LOS deben conocer conoc er,, sus REQUISITOS DESEADOS? propiedades estructura, los métodos de EL COSTO ES IMPORTANTE IMPORTANTE fabricación, las cuestiones ambientales, económicas y muchas much as otras cosas EL Y LA DISPONIBILIDAD ESPARA MUY UNA IMPORTANTE EN PRECIO LA SELECCIÓN DEMATERIALES APLICACIÓN APL ICACIÓN ENP ENPARTICULA ARTICULAR R Tabla2.1 Precio de los materiales, Tabla Tabla 2.3 Abundancia de los materiales
RECONOCIMIENTO DE LOS MATERIALES
TEMA: CLASIFICACION DE LOS MATERIALES
MATERIALES MA TERIALES DISPONIBLES DISPONIBLES •
Existen mas de 50 000 materiales materiales para el ingeniero
•
¿ Como elegirá el Ingeniero entre un menú tan amplio el material mas
•
adecuado ? Los errores podrán causar desastres
•
Para Par a la selección sel ección del material es importante considerar sus propiedades
Reconocimiento de los materiales
MATERIALES COMPUESTOS
METALES Y ALEACIONES
SEMICONDUCTORES
CLASIFICACION DE LOS MATERIALES
CERAMICOS, VIDRIOS Y VITROCERAMICOS
POLIMEROS
Reconocimiento de los materiales
METALES MET ALES Y SUS ALEACI ALEACIONES ONES Hierro y acero
Titanio y sus aleaciones
Níquel y sus aleaciones
Aluminio y sus aleaciones
Cobre y sus aleaciones
Reconocimiento de los materiales
METALES MET ALES Y ALEACIONES
•
Incluy Inc luyen en aceros aceros,, aluminio aluminio,, mag magnes nesio, io, zinc zinc,, hie hierro rro colado colado,, titanio titanio,, cobre cobre y níqu níquel. el.
•
Tienen Tie nen bue buena na con conduc ductiv tividad idad eléctr eléctrica ica y térmic térmica. a.
•
•
•
Tie iene nen n un una a resis esisttenci encia a rela lattiv ivam amen entte al altta, gr gran an rig igid ide ez, du duct ctib ibil ilid ida ad o for orm mab abil ilid idad ad y bu bue ena re resis siste tencia ncia a los choque choquess té térmic rmicos. os. Tienen Tie nen util utilidad idad especi especial al en aplicac aplicacione ioness estru estructu ctural rales es o bajo bajo carga cargass diná dinámic micas. as. La Lass al ale eac acio ione ness pe perm rmit iten en mejor ejorar ar de dettermi ermina nada dass prop opie ieda dade dess o mej mejor ore es combi ombina naccio ione ness de propiedades.
Reconocimiento de los materiales
CERAMICOS Y VIDRIOS Cemento y hormigon
Alumina – esmeril
Magnesia MgO
Carburo de silicio (SiC)
Nitruro Nitrur o de Silicio
Reconocimiento de los materiales
CERAMICOS, VIDRIOS Y VITROCERAMICOS •
•
•
•
•
Lo Los sámico ce cerrcos ámic ám os aales va vanz nzad ados os son nsos obte obteni nido dossales. ref efin ando do cerámi cer s icos na natur turale s con proce prso ocesos especi esp eciales . inan Chip ipss de computadoras, sensores y actu tua adores, capac capacito itore res, s, comun comunica icacio ciones nes inalám inalámbr brica icas, s, bu bujías jías de motor mo tores, es, induct inductor ores es y aisl aislan antes tes eléctri eléctrico cos. s. Pinturas, plásticos y neumáticos, losetas para tr trans ansbor bordad dador ores es esp espaci aciale ales, s, sensor sensores es de oxige oxigeno no en automóviles. La Ladr dril illo los, s, va vaji jill llas as,, sa sani nita tari rios os,, y mate materi rial al ref efrrac acta tari rio o (resis (resisten tente te al calor calor). ). Se pueden definir como materiales cristalinos inorgánicos.
Reconocimiento de los materiales
CERAMICOS, VIDRIOS Y VITROCERAMICOS •
Es posible que sean los los materia iale less mas naturales ejm ejm ar aren ena a de pla playa y rocas ocas..
•
No co cond nduc ucen en bi bien en el ca calo lorr.
•
So Son n resis resiste tent ntes es y du duro ros, s, pe pero ro tamb también ién son son fr frág ágile iles. s.
•
•
•
Normalmente se preparan polvos finos cerámi cer ámico coss para para moldea moldearlo rloss en diver diversas sas forma formas. s.
de
Las nuevas técnic ica as de procesamie ien nto obtie ien nen cerámicos con muy alta resistencia a la fractura como para usarlos en aplicaciones bajo cargas dinámicas. Tienen Tien en una resis resisten tencia cia excep excepcio cional nal a la compr compresió esión. n.
Reconocimiento de los materiales
CERAMICOS, VIDRIOS Y VITROCERAMICOS •
•
•
El vidrio se obtiene con frecuencia de la sílice fundida. Los vidrios se pueden templar (tratar térmic tér micame ament nte) e) pa para ra hacerlo hacerloss mas re resis sisten tentes tes.. Al mold moldea earr lo loss vi vidr drio ioss y nucl nuclea earr (for (forma mar) r) pequ pequeñ eños os cristales dentro de ellos con un proceso térmico especi esp ecial, al, se prod produce ucen n los vitroce vitrocerá rámic micos. os.
•
ElsaZepro nr eljem je vit rásmeic ico u ardaurfaes briuca osmspulostrdaetovi s trdoecelo so peqjouse dse gr grand andes es tel telesc escopi opios os Chandr Chandra a y Hubbl Hubble). e).
•
Los vid vidrio ioss y los los vitr vitro oceram eramic ico os suel suelen en procesa cesarrse po porr fusi fusión ón y co cola lado do..
Reconocimiento de los materiales
POLIMEROS •
Polietileno (PE)
•
PoliamidasPoli amidas- Nailon (P (PA)
•
Polietileno (PS)
•
Poliuretano Poliuret ano (PU)
•
Policloruro de vinilo (PVC)
•
Resinas epódicas (EP)
•
Elastómeros , como el caucho natural (NR)
Reconocimiento de los materiales
POLIMEROS •
Son mater materiale ialess orgá orgánic nicos os comun comunes, es, se prod produce ucen n por por polimer polimeriza izació ción. n.
Reconocimiento de los materiales
POLIMEROS •
•
•
•
Posee oseen n buen buena a re resi sist stiv ivid idad ad el eléc éctr tric ica. a. Pu Pued eden en prop propor orci cion onar ar buen buen aisl aislam amie ien nto térmico.
Tiene Tie nen n un una a rela relaci ción ón re resi sist sten encia cia pe peso so muy muy bu buen ena. a.
No so son n ad adec ecua uado doss par para usos usos a al alta tass te temp mper era atu turras as.. Much Muchos os polí políme merros tien tienen en resistenci resis tencia a a sustancia sustanciass corros corrosivas. ivas. Chalec Cha lecos os an antib tibala alas, s, dis disco coss compa compact ctos, os, cue cuerd rdas, as, pant pantalla allass de crist cristal al liq liquid uido o LCD. LCD.
Reconocimiento de los materiales
POLIMEROS
Reconocimiento de los materiales
MATERIALES COMPUESTOS •
Polímeros reforzados reforzados con fibra de vidrio (GFRP)
•
Polímeros reforzados reforzados con fibra de carbono (CFRP)
•
Polímeros cargados cargados
•
Cerments
Reconocimiento de los materiales
COMPUESTOS •
•
Se forman a partir de dos o mas mater eriiales y se obtien ienen propied iedades que no po pose see e un solo solo mate materi rial. al.
Co Con n mate materi rial ales es comp compue uest stos os se pu pued eden en ob obte tene nerr mater materia iales les lig liger eros os,, re resi sist sten ente tes, s, dúct ctil iles es,, resis esistten enttes a alt ltas as temp empera eratur turas, herr erram amie ient nta as de cor corte du durras pero ero resis resisten tentes tes al choqu choque. e.
Reconocimiento de los materiales
Reconocimiento de los materiales
MATERIALES NATURALES •
•
•
Madera Piel Hueso
•
•
Textil: Algodón , lana, seda Materiales nativos: Piedra, Sillar, Marmol
Reconocimiento de los materiales
MADERA
CLASIFICACION FUNCIONAL DE LOS MATERIALES
AEROESPA CIALES
ESTRUCTURALES
BIOMEDICOS
CLASIFICACION FUNCIONAL
INTELIGENTES
ELECTRONICOS
TECNOL ENERGIA Y AMBIENTE
OPTICOS
MAGNETICOS
Reconocimiento de los materiales
AEROESPACIALES •
Aleaciones de aluminio, plástico, sílice para las losetas.
•
Polvo de aluminio en los cohetes de respaldo de transbordador espacial de la NASA.
Compresión, Temperatur emperaturas as medias medias y bajas, Titanio
Bajas temperaturas, materiales compuestos y aleaciones en base a aluminio
Combustión, Temperaturas altas, superaleaciones base
níquel Reconocimiento de los materiales
BIOMEDICOS
•
Hidroxiapatita: cerámica natural que en parte forma nuestros huesos y dientes. •
Distintos plásticos, aleaciones de titanio y aceros inoxidables no magnéticos para formar órganos artificiales, reemplazos de huesos, injertos cardiovasculares, abrazaderas de ortodoncia, etc.
Reconocimiento de los materiales
MATERIALES MA TERIALES ELECTRONICOS ELECTRONICOS
para Semiconductores como losintegrados hechos conpara silicio se usan fabricar circuitos chips de computadoras.
Se usa el BaTiO3 y el Ta2O5 Ta2O5 y muchos otros materiales dieléctricos para fabricar capacitores cerámicos y otros dispositivos. Los Los su supe perc rcon ondu duct ctor ores es se us usan an en la fa fabr bric icac ació ión n de poderosos electroimanes. electroimanes. El El co cob bre re,, al alu umin inio io y otr tro os met etal ales es se usan usan com como cond co nduc ucto tore ress en la tr tran ansm smis isió ión n de elec electr tric icid idad ad y en
microelectrónica. Reconocimiento de los materiales
TECNOLOGIA TECNO LOGIA ENER ENERGETICA GETICA Y TECNOLO TECNOLOGIA GIA AMBIENTAL
En la ind indust ustria ria nucl nuclear ear se usa dióxi dióxido do de urani uranio o y plu pluto tonio nio como combustible. Pa Para ra el ma mane nejo jo de ma mate teri rial al y resi residu duos os radi radiac acti tivo voss se usan usan vidrios y aceros inoxidables.
En las nuevas tecno tecnología logíass que se rel relaciona acionan n con las bate baterías rías y las celdas de combustible se usan muchos materiales cerámicos y polímeros. Muc Muchas has tecno tecnolog logías ías de mem membra brana na par para a pur purific ificar ar líq líquid uidos os y gases usan cerámicos y plásticos. La en ener ergí gía a sola solarr se ge gene nera ra con con mat ater eria iale less co com mo el si sili lici cio o
amorfo. Reconocimiento de los materiales
MATERIALES MAGNETICOS
Los discos duros de las computadoras y las cintas cintas de videocaseteras usan muchos materiales materiales cerá cerámicos, micos, metálic metálicos os y polímeros que son magnéticos. Par Paraa fab fabric ricar ar las cin cintas tas de vid video, eo, se usa usan n part partícu ículas las de hie hierro rro de gran pureza.
Los discos duros de las computadoras se fabrican con aleaciones aleaciones a base de cobalto, platino, tantalio y cromo (Co-Pt-T (Co-Pt-Ta-Cr). a-Cr). Muc Muchas has fer ferrit ritas as mag magnéti néticas cas se usa usan n par paraa fab fabric ricar ar ind induct uctore oress y componentes para comunicaciones inalámbricas. Los aceros a base de hierro y silicio se usan para fabricar núcleos de transformadores.
Reconocimiento de los materiales
MATERIALES FOTONICOS U OPTICOS
Los materiales ópticos se utilizan en l os detectores y láseres de semiconductores, que se usan en los sistema emas de com comunicaci aciones con con fibras ópticas y otras aplicaciones. Para hacer láseres se usan granates granates de alúmina alúm ina Al2O3 y de itrio itrio y aluminio. aluminio.
Reconocimiento de los materiales
MATERIALES MA TERIALES INTELIGEN INTELIGENTES TES
Un material inteligente pue ued de se sen ntir un est stiimulo interno, como un ca cam mbio de temperatura, la aplicación de un esfuerz rzo o o un cambio de hume humeda dad d o de ambi ambien entte quí químico mico y resp respon onde derr a el el..
Reconocimiento de los materiales
MATERIALES ESTRUCTURALES
Se diseñan para soportar alguna clase de esfuerzo.
Reconocimiento de los materiales
Materiales Poliméricos Macrom cromolé olécula culass org orgá ánic nica as comp compue uesta stass bá básica sicame mente nte por C, H, O, N, F, Cl, F, S, cu cuyy a un unid ida ad co cons nsti titu tuti tivva es el me mero ro Su s p r o p i ed ad es d er i van d e l a p r ed o m i n an c i a d el •
•
ETNi eLA LAC LE structura. n eCnEuCnO a VrAeLEN l acNi óTnE reens isu s t eenstructura c i a a p e.s o m u y b u en a, y a q u e p o s een d en s i d ad es b aj as y ex t r ao r d i n ar i a flexibilidad •
•
u cuado d edos b i lsi dpa adra ruso ad i sc aa aelta n s qte umpe e enra o rtura m aalsm en t e n o s o n aSde decua para usos ltas temp ratur L a ma mayy o r p ar te d e l o s p o l ím ero ross ti tie en en u n a r es isti istivv i d ad elé léct ctri rica ca exc xce ele lent nte e de debi bido do a su ti tipo po de enla nlace •
“plásticos” i nsoesstá r enf econ r i mstitu o stuíaído l tsérpo m ir:n opo er eos mo moss q u e éSsto stos stán consti dos por: polí líme mero ross + aditiv divtivos
Materiales Poliméricos Át om omo o d e clo ro Át omo om o d e C
Mero del tetrafluoroetileno
Cadena Ca dena polim polimérica érica del Politetrafluoretil Politetrafl uoretileno eno o teflón tefl ón (PT (PTFE FE))
Mate ateri riale aless Polim Polimé érico ri coss
Nylon 6,6
Plásti lástico coss d de e Ingenierí Ingeniería a
KEVLAR: KEV LAR: un supe sup erpl rplá ásti stico co
Polímero cinco veces más fuerte que el acero, del mismo peso. Bajo el agua es veinte veces más fuerte que el acero
Materiales Cerámicos So n co com m p u est sto o s i n o r g án ic ico o s, co con n s ti titu tuii d o s p o r el em en t o s m etá tálilicc o s y n o metá me tálicos licos cohe cohesiona sionados dos quí química micame mente nte por ENLA LAC CE IÓNICO •
Pue uede den n se serr cr cris ista talilino nos, s, no cr cris ista talilino noss o me mezzcl cla a de amb mbos os.. L a m ay o r ía d e l o s m at er i al es t i en en al t a d u r eza y r es i s t en c i a al cale ca lenta ntamie mient nto, o, de debi bido do a la natu natura rale lezza de su enla nlace pr pre edo domin mina ant nte e Ti en en fra frag i lilid d ad m ecá cán n i c a (p r o cl cliv ivii d ad a l a q u ebr bra ad u r a), si sie en d o ést sta a su •
•
•
principa principal l de desve sventa ja , alt Vent nta ajas: jas: ba bajo jo ntaja pe peso so, lta as rigi rigide dezz, du dure rezza, re resi sist ste enc ncia ia al ca calo lorr y al de desg sga aste ste, poca po ca fr fricc icció ión n y pr prop opie ieda dade dess aisl isla ante ntes. s. •
Materiales Cerámicos
Materia teriales les Compuestos o Compósito Compós itoss Es m ezc l a d e d o s o m ás m at er i al es y s e o b t i en en prop pr opie ieda dade dess qu que e no po pose see e un so solo lo ma mate teri ria al L a m ay o r ía d e el l o s c o n s t an d e u n d et er m i n ad o •
•
materi mate ria al re refo forr zant nte e (po porr eje jemp mplo lo un una a fib fib ra ra)) y un una a ma matr triz iz (p o r ej em p l o u n a r es i n a c o m p at i b l e) u n i d o s c o n el o b j et o d e o b t en er l as c ar ac t er ís t i c as es p ec i f i c ad as y propiedadess dese propiedade deseada adass •
enetnet e l oys pcuoem rN ecoírpmr oacl m am d epno nseenrt esi d ennot i f i csaed o sd i spuoerl v elna interfase Loss pr Lo pre edo domin mina ante ntess son fibrosos (comp compue uestos stos de fibr fibra as •
e u n aa ma m atriz tr triiz) i z)) y particulados (compue compuestos stos de pa partí rtícula culass en n un una matr
Materia teriales les Compuestos o Compós Compósito itoss
El ala en en X para los helicópteros helic ópteros avanza avanzados dos es de un material formado for mado con u n polímero reforzado reforzado con fibra de carbono
Materia teriales les Compuestos o Compósito Compós itoss
Materiales Semiconductores Im p o r t an t es p ar a l as n u evas t ec n o l o g ías en m i c r o y n an o el etr tró ó n i ca y so son n p ar t e d e u n a cl cla ase má máss amp mpll i a l a de los ma mate teria riale less ele lectró ctrónic nicos os •
•
d se mEol dmi fái csairm pdoer t adnitset i netso sel smi l iocdi oo sp u pr oa,r aal qcuaem bs ei arp u es u caracterí cara cterísticas sticas elé léctricas ctricas La co cond nduc uctiv tivid ida ad elé léct ctri rica ca de lo loss se semi mico cond nduc ucto tore ress es •
i n t er m etores d i a seme n t r etálicos l a d e l o s ai s l ad o r es c er ám i c o s y l o s conduc conductore metá licos Se u t i l i zan en d i s p o s i t i v o s el ec t r ó n i c o s c o m o trans tra nsist istor ore es, di diod odos os y cir circui cuitos tos inte integr gra ado doss •
Otr tros os ma mate teri ria ale less se semi mico cond nduc ucto tore ress im impo port rta ant nte es en la micr mi croe oele lect ctró róni nica ca de dell esta stado só sólilido do so son n el ge germ rma anio nio y el AsGa As Ga •
Materiales Semiconductores
Distintos encapsulados de transistores
Microprocesador: chip que sirv e como cere cerebro bro del ordenador ordenador..
Detalle De talle de un circuito integrado
El problema central de la selección de materiales en el diseño en ingeniería mecánica es la interacción entre función, material, proc eso y forma
Función Tra Transmitir nsmitir cargas, calor, presión, almacenar energía, etc., con máxima eficiencia y seguridad y bajos costos
Forma Material
Proceso
Clasificación funcional (según la función que cumplen) de los materiales
ESTRUCTURALES Acero s, p lást ic icos os Reforzados Reforza dos con fibra de Vidrio
INTELIGENTES PZT,, fl uídos MR, PZT Aleaci ones Ni-Ti (AMF)
Obsérvese que los metales, polímeros y
ÓPTICOS Vidrios, Al2O3,
AEROESPACIALES AEROESPACIALES compósitos C-C, SiO2, Si amorfo BIOMÉDICOS Hidroxiapatita, Aleaci on es d e Ti, AMF
Clasificación funcional de los materiales
ELECTRÓNICOS Si, GaAs, Ge, BaTiO3, Polímeros conductores
TECNOLOGÍA DE ENERGÍA Y
cerámicos se encuentran categoríasen distintas
AMBIENTE UO2, Ni-Cd, ZrO2
YAG, ITO MAGNÉTICOS Fe, Fe-Si, Ni-Zn y ferritas MnZn
Ejemplos de materia materiales les fu funci ncionale onaless
EJEMPLOS EJEMPL OS DE MA MATERIALES TERIAL ES FUNCIONAL FUNCIONALES ES
PZT Quick Pack transducers (Active (Active
Control eXperts (ACX)) are used in sm smart art structures.
Ejemplos de mate materiales riales fu funci ncionale onaless
Composite with embedded optical fiber
Textile with six embedded optical fibers
Ceramic Cera mic wi th embedded optical fib er
Smart textile with embedded optical fiber and ele electronic ctronic wire
Metallic alloy with embedded sapphire optical fiber
CLASIFICACIÓN CL ASIFICACIÓN DE LOS MA MATERIAL TERIALES ES SEGÚN SU CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA MATERIALES SEGÚN SU COMPORTAMIENTO ELÉCTRICO
CONDUCTORES
SEMICONDUCTORES
AISLANTES AISL ANTES O DIELÉCTRICOS
Es import ante e establecer stablecer los t res tipo tiposs más referenciales de mate materiales riales
clasif icados de a acuerdo cuerdo a su compo rtamiento eléctrico eléctrico,, a fin de analiza analizarlo rloss de acuerdo acuerdo a sus propiedade propiedadess y vincularlos con la clasificación d e acue acuerdo rdo a su estructur a cristalina: metá metálicos, licos, cerámicos y políme polímeros. ros.
CUADRO CONVENCIONAL DE LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
