PROPIEDAD DE LOS MATERIALES

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Se definen como un conjunto de características diferentes para cada cuerpo o grupo de cuerpos, que ponen de manifiesto cualidades intrínsecas de los mismos o su forma de responder a determinados agentes exteriores: Propiedades mecánicas (resistencia, tenacidad, dureza, rigidez,…), resistencia a la corrosión, conductividad térmica y eléctrica, facilidad de conformado, peso específico y apariencia externa (propiedades sensoriales), factores ecológicos: mínima necesidad de materia prima y posibilidad de reciclaje y reutilización, precio de la materia prima.

Las propiedades de un material determinado se pueden clasificar en cinco grandes grupos:

 Propiedades químicas: Se refiere a los procesos que modifican químicamente un material.

 Propiedades físicas: Se refiere a las características de los materiales debido al ordenamiento atómico o molecular del mismo.

 Propiedades térmicas: Se refiere al comportamiento del material frente al calor.

 Propiedades magnéticas: Se refiere a la capacidad de algunos materiales al ser sometidos a campos magnéticos.

 Propiedades mecánicas: Están relacionadas con la forma en que reaccionan los materiales al actuar fuerzas sobre ellos.

3.1 PROPIEDADES ELECTRICAS Y MAGNETICAS

A) PROPIEDADES MAGNÉTICAS

Representan los cambios físicos que se producen en un cuerpo al estar sometido a un campo magnético exterior.

1) Materiales diamagnéticos:

Las líneas de campo magnetico creadas al estar el material en presencia de un campo inductor son de sentido contrario a este, lo que significa que este tipo de materiales se oponen al campo magnetico aplicado, son repelidos por los imanes.

No presentan efectos magnéticos observables. Hidrogeno, cloruro de sodio, oro, plata, cobre.

En electromagnetismo, el diamagnetismo es una propiedad de los materiales que consiste en repeler los campos magnéticos. Es lo opuesto a los materiales paramagnéticos los cuales son atraídos por los campos magnéticos. El fenómeno del diamagnetismo fue descubierto por Cebad Justino Bregmas que observo en 1778 que el bismuto y el antimonio fueron repelidos por los campos magnéticos. El término diamagnetismo fue acuñado por Michael Faraday en septiembre de 1845, cuando se dio cuenta de que todos los materiales responden (ya sea en forma diamagnética o paramagnética) a un campo magnético aplicado.

Algunos ejemplos de materiales diamagnéticos son: el bismuto metálico, el hidrógeno, el helio y los demás gases nobles, el cloruro de sodio, el cobre, el oro, el silicio, el germanio, el grafito, el bronce y el azufre. Nótese que no todos los citados tienen número par de electrones.

2) Materiales paramagnéticos:

Son aquellos en los que las líneas del campo magnético creadas al estar el material en presencia de un campo inductor son del mismo sentido que este, aunque no se consigue una alineación total. Esto es, son materiales que cuando están sujetos a un campo magnetico, sufren el mismo tipo de atracción y repulsión que los imanes normales, pero al retirar el campo magnetico, se destruye el alineamiento magnetico. Aluminio, platino, magnesio, titanio.

El paramagnetismo es la tendencia de los momentos magnéticos libres a alinearse paralelamente a un campo magnético. Si estos momentos magnéticos están fuertemente acoplados entre sí, el fenómeno será ferromagnetismo o ferromagnetismo. Cuando no existe ningún campo magnético externo, estos momentos magnéticos están orientados al azar. En presencia de un campo magnético externo tienden a alinearse paralelamente al campo, pero esta alineación está contrarrestada por la tendencia que tienen los momentos a orientarse aleatoriamente debido al movimiento térmico.

Se denomina materiales paramagnéticos a los materiales o medios cuya permeabilidad magnética es similar a la del vacío. Estos materiales o medios presentan en una medida despreciable el fenómeno de ferromagnetismo. En términos físicos, se dice que tiene un valor aproximadamente igual a 1 para su permeabilidad magnética relativa, cociente de la permeabilidad del material o medio entre la permeabilidad del vacío.

Los materiales paramagnéticos sufren el mismo tipo de atracción y repulsión que los imanes normales, cuando están sujetos a un campo magnético. Sin embargo, al retirar el campo magnético, la entropía destruye el alineamiento magnético, que ya no está favorecido energéticamente. Es decir, los materiales paramagnéticos son materiales atraídos por imanes, pero no se convierten en materiales permanentemente magnetizados. Algunos materiales paramagnéticos son: aire, aluminio, magnesio, titanio y wolframio.

3) Materiales ferromagnéticos:

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El ferromagnetismo es un fenómeno físico en el que se produce ordenamiento magnético de los momentos magnéticos de una muestra de modo que todos los momentos magnéticos están alineados en la misma dirección pero no el mismo sentido. Así que algunos de ellos están opuestos y se anulan entre sí, en parte o completamente. Sin embargo estos momentos magnéticos que se pueden anular están distribuidos aleatoriamente y no consiguen anular por completo la magnetización espontánea. Un ferri magneto es una muestra de material que presenta ferromagnetismo.

Los materiales ferromagnéticos proceden normalmente de la ferrita. Las ferritas, siendo materiales cerámicos, son buenos aislantes eléctricos. En algunas aplicaciones magnéticas, tales como transformadores de alta frecuencia, se requiere una baja conductividad eléctrica.

Son aquellos materiales que, cuando se encuentran a una temperatura inferior a un valor determinado adquieren un campo magnetico intenso al estar en presencia de un campo exterior inductor, quedando el material “imanado”. Esto se debe principalmente a la estructura cristalina que está fuertemente ordenada y crea zonas de dominio magnetico, de forma que el campo total será la suma del campo natural que posee el material más el campo exterior. Hierro, níquel y cobalto.

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