Introducción a la Tecnologia de Materiales
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Introducción a la
TecnologíaMateriales
de
Alberto Rossa, Dr. Ing
TecnologíaMateriales
de
La Tecnología de materiales es la disciplian técnica que trata sobre los
procesos industriales que nos permiten obtener piezas útiles para conformar
máquinas y dispositivos a partir de las materias primas específicas...
La Tecnología de materiales es el estudio y puesta en práctica de técnicas de
análisis, estudios físicos y desarrollo de materiales.
Fecha
Impo
rtan
cia
rela
tiva
Metales
Polímeros y elastómeros
Cerámicos yvítreos
Compuestos
Oro
CobreBronce
Hierro
Acero
Aleaciones de acero
Aleaciones ligeras
Super aleaciones
TitanioZirconiaetc
Metales cristalinosAl-Li
Aceros de fase dualAceros microaleados
Nuevas super aleaciones
Lento desarrollo:Mejora en la calidad,control y procesamiento
MaderaPielesFibras
Adhesivos
Caucho
Bakelita
Nylon
PE PCPMMA PS
PPAcrílicos
Epóxis
Poliesteres
Pollímeros de alto módulo
Pollímeros de alta temperatura
Papel
GFRPCFRP
Kevlar-FRP
Compuestos Metal-matriz
Compuestos Cerámicos
Piedra
Cerámica
Vidrio
Cemento
Refractarios
Cemento portland Sílica
fundida Pyro-cerámicaCerámica de ingeniería
Evolución históricade los Materiales
MaterialTimeline
From pre-historic times to the present National Academy of Engineering (US) and‘Lightness: The Inevitable Renaissance of Minimum Energy Structures’Ed van Hinte & Adriaan Beukers010 Uitgeverij, 1998
Source:
70 — INGREDIENTS NO. 2 INGREDIENTS NO. 2 — 71
Línea de tiempo de
uso de los materiales
De la prehistoria al presente
Metales
Madera
Otros naturales
Cerámicos
Vidrio
Plásticos
Composites
Importancia relativa
Fuente: Academia Nacional de Ingeniería (US)
Traducción: Alberto Rosa Sierra, CA_381, UdeG
Herramientas
de piedra
Terracota
Arcilla
Primeros textiles
Herramientas
de pedernal
Anzuelos
de hueso
Grasa
animal
Cobre
Latón
Oro
Loza de barro
500,000 AC 5000 AC 1000 AC 0 1000 1500
Carpintería
Concreto
Seda
Níquel
Bronce
Aceites
vegetales
Papiro
Cáñamo
Vidrio Hierro
Hule natural
Ladrillo
Chapa
Acero Carbón
Vidrio soplado
Pergamino
Plomo
Papel
Imanes
Porcelana
Mercurio
PetróleoLoza de China Yeso
Platino
Tungsteno
Molibdeno
1975 20001950192519001800
Grafito
Magnesio
Zirconia
Aluminio
TriplayCemento
Portland
Electromagnetos
Caucho vulcanizado
Plástico
sintético
Titanio
Baquelita
Fibra
sintética
Acero
inoxidable
Vidrio de
borosilicato
Caucho sintético
Poliestireno (PS)
Polietileno (PE)
Poliamida (PA)
Fibra de Vidrio
Super-aleaciones
basadas en Níquel
Poliesteres (PE)
PET
Acrílico
Aramidas
Siliconas
HDPE
Triplay
curvado
Plástico biodegradable
Plástico de
almidón (PLA)
Transistor molecular
Piel sintética
Nanotecnología
Imanes de tierras raras
SuperconductoresPoliuretano (PU)
Polipropileno
ABS
Aleaciones de
metales amorfos
Aleación NiTi
Vidrio flotado
Fibra de Ca
Cristal
de Silicio
Línea de tiempo de usode los Materiales
Metales yaleaciones
Cerámicas,vidrios y
vitrocerámicas
Polímeros
SemiconductoresMaterialescompuestos
Clasificación tradicional de los Materiales
BiomédicosHidropaxita
Aleac. de TitanioAceros inox.
Aleac. con memoria de forma
PlásticosPZT
ElectrónicosSi, GaAs, Ge,
BaTiO3Polímeros conductores,
Al, Cu, W
Tecnología de energía y
medioambienteUO2, Ni-Cd, ZrO2, LiCoO2
MagnéticosFe, Fe-Si, NiZn y ferritas
ÓpticosSiO2, GaAs, Vidrios, Al2O3
InteligentesPZT, Aleac. con memoria de forma de Ni-Ti, fluidos MR,
aerogeles
EstructuralesAceros, aleac. de Al,
Concreto, Fibra de Vidrio, plásticos, maderas
Clasificación funcional de los Materiales
?Porqué estudiar Tecnología de Materiales
Seleccionar materiales apropiados
Diseñar materiales apropiados para aplicaciones específicas
Usar los materiales de manera apropiada, eficiente y segura
Disponer de ellos al terminar su vida útil
Principios fundamentales 11. Los principios que fundamentan el comportamiento de los materiales son comprensibles
Principios fundamentales 22. Las propiedades de uso de los materiales están dadas por su estructura. Los procesos de manufactura pueden alterar esa estructura de manera específica y predecible.
Principios fundamentales 33. Las propiedades de los materiales cambian con el tiempo y por su contacto con el medio.
Principios fundamentales 44. Cuando se selecciona un material para una aplicación en particular, primero, hay que ensayar ese material para garantizar que su comportamiento sea aceptable a lo largo de la vida útil del producto.
Una de las funciones mas importantes del estudio de los materiales es establecer las relaciones entre las propiedades y el funcionamiento de un material o dispositivo
Porqué estudiar Tecnología de Materiales
Estructura
Propiedades
Desempeño
Procesamiento
Caracterización
Estructura
Propiedades
Desempeño
Procesamiento
Caracterización
¿Qué propiedades mecánicas, físicas y químicas presenta este material?
¿Qué aplicaciones puede tener este material?
¿Con qué tipos de procesos productivos puedo transformar este material?
¿Qué tipos de enlaces presentan lasmicro y macro estructuras de este material?
Composición
Procesamiento
Microestructura
Propiedades-funcionamientoDesempeño y costo