Unidad 2 Propiedades Y Aplicación De Los Materiales No Metálicos

Unidad 2 Propiedades y aplicación de los materiales no metálicos,

POLÍMEROS.

PROPIEDADES TÉRMICAS.

* Concepto general.

Describen el comportamiento de los polímeros frente a la acción del calor. Los polímeros tienen baja conductividad térmica, lo que permite el empleo de estos materiales como aislantes. Los plásticos termofijos se presentan quebradizos a lo largo de todo el intervalo de temperaturas, no presentan reblandecimiento, ni fusión y ligeramente, por debajo de la temperatura de descomposición pierden parcialmente su rigidez.

* Calor específico.

Cantidad de calor requerida para elevar la unidad de masa de una sustancia en una unidad de temperatura o bien la cantidad de calor requerida para elevar la temperatura de una masa determinada de sustancia en 1 grado Celsius o un kelvin, a una especificada temperatura, expresada en J/kg K (antes (cal/g°C) (Tabla 1. 1).

* Conductividad térmica.

Capacidad de un material para transferir calor. La conducción térmica es el fenómeno por el cual el calor se transporta de regiones de alta temperatura a regiones de baja temperatura dentro de un mismo material o entre diferentes cuerpos. Las unidades de conductividad térmica en el Sistema Internacional son W/(m•K), aunque también se expresa como kcal/(h•m•ºC), siendo la equivalencia: 1 W/(m•K) = 0,86 kcal/(h•m•ºC) (Tabla 1. 2).

* Expansión térmica.

Expansión térmica: La expansión térmica total de un cuerpo es una consecuencia del cambio en la separación promedio entre sus átomos o moléculas constituyentes (Tabla 1.3).

PROPIEDADES ELÉCTRICAS.

* Concepto general.

La carga eléctrica (y su movimiento) es la responsable de las propiedades eléctricas de un material, en los polímeros las propiedades eléctricas están determinadas principalmente, por la naturaleza química del material (enlaces covalentes de mayor o menor polaridad, los polímeros son malos conductores eléctricos. Se denomina dieléctricos a los materiales que no conducen la electricidad, por lo que pueden ser utilizados como aislantes eléctricos.

* Constante dieléctrica.

La constante dieléctrica o permitividad relativa de un medio continuo (Tabla 2.1) es una propiedad macroscópica de un medio dieléctrico relacionado con la permitividad eléctrica del medio en relación la rapidez de las ondas electromagnéticas en un dieléctrico es:

Donde k es la constante dieléctrica y km es la permeabilidad relativa.

* Resistencia eléctrica.

La resistencia eléctrica R (Tabla 2.2), a lo largo I de un conductor con área de sección a normal a l puede expresarse como R = p•l /a. Donde p es una constante conocida como resistencia específica o resistividad de volumen. Si a y I son reducidas a la unidad, p puede ser la resistencia eléctrica entre caras opuestas de un cubo de dimensiones unitarias.

* Rigidez dieléctrica.

La rigidez dieléctrica es el máximo gradiente de potencial que un material aislante puede resistir sin rotura. Usualmente es expresado en voltios x 1000, siendo esta unidad un milésimo de pulgada, o en kV/mm o afines.

PROPIEDADES QUIMICAS.

* Se manifiestan a través de la afinidad que tengan los elementos constitutivos del polímero con el medio al cual están expuestos.

* Son permeables a muchos fluidos.

* La exposición a la radiación solar puede hacer que el material pierda pigmento, se fracture y se rompa según la cantidad de calor.

* No reaccionan con ácidos.

CERÁMICOS

PROPIEDADES TÉRMICAS.

* Concepto general.

Los materiales cerámicos con conductividades térmicas bajas y expansiones térmicas relativamente altas, son susceptibles en espacial a las fallas de ese tipo. Los términos choque térmico y agrietamiento térmico se emplean en relación con esas fallas.

* Conductividad térmica.

Los cerámicos tienes muy baja conductividad térmica, esto quiere decir que son muy buenos aislantes un ejemplo de estos cerámicos es; Vítreos y cerámicos refractarios (Tabla 1.a.).

* Expansión térmica.

La expansión térmica total de un cuerpo es una consecuencia del cambio en la separación promedio entre sus átomos o moléculas constituyentes. Ejemplo de cerámico con esta propiedad: vidrio pírex (Tabla 1.b.).

PROPIEDADES ELÉCTRICAS.

* Concepto general.

La mayoría de los materiales

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