Materiales

Clasificación de los Materiales:

Para dar una definición de lo que es un material, primero debe entenderse como es que está conformado. Lo primero es que un material está compuesto por elementos, generalmente los elementos químicos encontrados en la naturaleza y representados en la tabla periódica de elementos químicos. Sin embargo, esto no es todo, en los materiales estos elementos están relacionados por una composición química definida. Un ejemplo muy sencillo es la sal común, su fórmula química es NaCl, lo que significa que hay un átomo de Sodio (Na) por cada átomo de Cloro (Cl) y es la única forma de obtener este compuesto.

El último factor importante de un material es el acomodo de estos elementos, es decir, su estructura, los materiales están caracterizados por tener una estructura, determinada y única, si este acomodo cambia, cambiarán las características del material y por lo tanto se hablará de este como una variación o como otro material distinto.

En resumen, los materiales están formados por elementos, con una composición y estructura única y que además, pueden ser usados con algún fin especifico.

Los materiales se clasifican de forma muy general en:

Metales, Cerámicos, Polímeros, Materiales compuestos

Sin embargo, está clasificación no es única, pues los materiales se pueden dividir por su estructura, por sus propiedades físicas y químicas, por sus usos en industrias específicas, etc.

Materiales puros

El primer intento de hacer una clasificación de los materiales encontrados en la

naturaleza fue hecho por el químico el químico J. W. Döbenreiner en 1829. Él organizó un sistema de clasificación de elementos en el que éstos se agrupaban en conjuntos de tres denominados tríadas. Las propiedades químicas de los elementos de una tríada eran similares y sus propiedades físicas variaban de manera ordenada con su masa atómica.

Materiales metálicos

Al igual que la escritura, el descubrimiento de los metales y la forma de procesarlos, marcan la división entre la edad de piedra y el inicio de las civilizaciones en la llamada “Edad de los metales”. En la edad de cobre (4400 – 3800 a. C.) aparece la metalurgia y minería, comenzado a trabajarse el cobre y el oro, para fabricar armas rústicas como punzones, hachas, puñales, punta de flechas, y ornamentos como anillos y brazaletes.

Tras el descubrimiento del bronce, una aleación de nueve partes de cobre y una de estaño se inicia la edad de bronce (a partir del 2800 a. C.). Este material ofrece la posibilidad de trabajar con mayor facilidad y se pueden producir utensilios mucho más duros y trabajos ornamentales más finos

La última era de los metales está representada por la edad de hierro (1300 a. C.) y es la etapa previa a la creación del imperio romano. La mayor ventaja del hierro sobre el bronce es que las vetas eran mucho más abundantes y por tanto era un material más económico. Además, no es necesaria aleación alguna y constituye un material admirable para la fabricación de sierras, hachas, azuelas y clavos.

El trabajo en hierro promovió el perfeccionamiento de técnicas metalúrgicas, el desarrollo de la forja y la herrería para la construcción de armas y herramientas de mayor dureza, calidad y duración.

Materiales cerámicos

Los materiales cerámicos tienen como característica química estar compuestos

principalmente por enlaces iónicos y covalentes, que se ordenan en forma específica, dándole al material una estructura cristalina, lo que les proporciona ciertas propiedades distintivas. Son materiales inorgánicos, de baja conducción eléctrica y mecánicamente frágiles. Algunos de estos materiales se utilizan desde la Antigüedad, pues son los materiales de uso en construcción más extendidos y antiguos del mundo, debido a la abundancia de terrenos arcillosos en casi todas las zonas del planeta. Ladrillos, adobes y todo tipo de tabiques usados en construcción son ejemplos de estos.

Estos materiales se pueden clasificar en cerámicas basadas en óxidos y en basadas en nitruros, carburos, silicuros y otros. Entre las cerámicas avanzadas cabe destacar la alúmina, la berilia, los carburos, los nitruros y los boruros.

Los procesos más utilizados industrialmente son:

• La fundición por revestimiento

• La conformación plástica en húmedo

• Prensado con polvo seco.

• El prensado en caliente

• La compactación isostática

Materiales poliméricos

Los polímeros son materiales que se forman por la unión de cientos de miles de

moléculas pequeñas denominadas monómeros. A pesar de que cuando se habla

estos materiales la imagen más recurrente es un envase o una bolsa plástica, la

humanidad ha utilizado materiales poliméricos naturales desde hace mucho tiempo. El algodón, la seda, el caucho, el almidón y la celulosa son ejemplo de ello. Además, ahora se sabe que materiales como la la queratina, presente en el cuerpo o la glucosa, sustancia vital para nuestro funcionamiento también polímeros, incluso el formador de genes, el ácido desoxirribubucléico (ADN) es un polímero natural

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