Estructura De Los Materiales

ESTRUCTURA DE LOS MATRIALES

Metales.

Todos los metales son materiales cristalinos, es decir, sus átomos están ordenados siguiendo un patrón definido.

Poseen enlace metalico en este enlace, los electrones de valencia de los átomos se separan del núcleo, teniendo la facultad de moverse libremente en todo el material, razón por la cual se le llaman electrones libres. Los electrones libres se comportan como si fueran una nube que mantiene unidos a los iones positivos que quedan cuando los átomos pierden sus electrones de valencia.

El enlace metálico es no-direccional. Esto hace que las dislocaciones se puedan desplazar en los metales con facilidad. Por esa razón los metales son materiales dúctiles. Además, la no-direccionalidad d los enlaces también facilita la difusión de los átomos en la estructura cristalina. Por esa razón, los materiales pueden cambiar sus propiedades por medio de tratamientos térmicos.

Cerámicas.

La gran mayoría de los materiales cerámicos son cristalinos. La estructura cristalina de las cerámicas suele ser bastante compleja.

Las cerámicas poseen enlace iónico. Este enlace consiste en que uno de los átomos pierde uno o dos electrones cediendo a otro átomo diferente. El átomo que pierde el electrón queda con carga positiva mientras que el átomo que gana adquiere carga negativa. La cohesión del material resulta de la atracción electrostática que ejercen las cargas eléctricas de signo contrario. Los iones deben estar colocados de manera ordenada en los puntos de red del material de modo que este sea eléctricamente neutro.

En los materiales cerámicos, el deslizamiento de las dislocaciones es muy difícil debido a que debe mantenerse la neutralidad eléctrica del material. Esto hace que los materiales cerámicos no posean ductilidad. Además, la difusión es muy difícil por la misma razón, no teniendo ningún sentido tratarlos térmicamente para cambiar su microestructura.

Polímetros.

Los polímetros son material formados por moléculas muy largas.

Los átomos que forman la molécula están unidos entre si por medio de enlaces covalentes. Estos enlaces son direccionales, lo que hace que la mayoría de las moléculas tiendan a ser rizadas.

La cohesión y resistencia del material dependen de que tan “enredadas”, es muy difícil que los materiales polímeros formen estructuras cristalinas. La mayoría de los polímeros son amorfos o a lo sumo semi-cristalinos.

Materiales compuestos.

Estos materiales poseen múltiples fases. sus propiedades dependen proporcionalmente de las propiedades y la cantidad de las fases que lo forman. Por esa razón, las fases se combinan en la cantidad adecuada para obtener la propiedad que se desee.

Un ejemplo de material compuesto seria mezclar hilos metálicos con un material polímetro. Los hilos le proporcionan resistencia al material, mientras que el polímetro le proporciona un peso bajo. combinando la cantidad correcta de hilos y polímeros, se puede obtener un material de buena resistencia y bajo peso.

La mayoría délos materiales compuestos esta formado por dos fases. Una de ellas se llama la matriz. La matriz es la fase continua y generalmente se encuentra en mayor cantidad en el material. La otra fase se llama fase dispersa, y es rodeada por la matriz.

Los materiales compuestos pueden clasificarse de la siguiente manera:

Reforzados con partículas

Reforzados con fibras.

Estructurales.

Semiconductores.

Son materiales cuya conductividad eléctrica es menor que la de los metales, pero que sin embargo poseen propiedades eléctricas muy particulares que los hacen muy útiles en aplicaciones electrónicas.

Las

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