TRABAJO COLABORATIVO 3 MATERIALES INDUSTRIALES
GRUPO 256599
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA UNAD 2013
INTRODUCCION
Continuando con el proceso de conocimiento de los di ferentes componentes, estructura y propiedades de los materiales industriales, en este trabajo profundizaremos sobre los polímeros, cerámicos y compuestos, observando su constitución, y como influyen sus componentes en los diferentes usos y reacciones. En el presente trabajo vamos a ver a grandes rasgos algunos conceptos de los materiales, los cuales nos servirán para poder tener en claro algunas ideas que nos servirán para tener una comprensión mas clara de dicha materia, así mismo nos permitirá famili arizarnos con la industria de los polímetros, cerámicos y compuestos, Las propiedades que se obtienen de estas combinaciones son superiores a la de los materiales que los forman por separado, lo que hace que su utilización cada vez sea más imponente sobre todo en aquellas piezas en las que se necesitan propiedades combinadas, en la que un material (polímero, compuestos o cerámico) por sí solo no nos puede brindar. Las propiedades que se obtienen son un producto de la combinación de los refuerzos que se utilicen y de la matriz que soporta al refuerzo en los materiales compuestos, el cual también juega un papel importante en la aplicación por lo que resulta necesario hacer referencia a las propiedades que se obtienen al combinar refuerzo-matriz.
OBJETIVOS
Estudiar los principales Materiales de la Ingeniería, analizando sus propiedades y usos industriales mediante los conceptos modernos de la Ciencia e Ingeniería de los Materiales , siendo el principal objetivo conocer y tener herramientas necesarias para que podamos efectuar la selección de materiales para las distintas aplicaciones que se les presenten en la vida profesional. Adquirir los conocimientos y destrezas que permitan aplicarlos en nuestra profesión a los problemas relacionados con la selección de materiales en ingeniería, especialmente los de tipo cerámico y polimérico. Discutir la influencia de la microestructura en las propiedades de lo materiales de ingeniería Conocer y discutir los principios básicos y algunos sistemas de materiales cerámicos, poliméricos y compuestos
UNIDAD 3 MATERIALES INDUSTRIALES
Compuesto por
POLIMEROS
CERAMICOS
CLASIFICA-CIÓN CLASIFICASION
PROPIEDADES
COMPUESTOS
PROPIEDADES CLASIFICA-CIÓN
* Proteger las fibras contra daños físicos y del ambiente
De ingeniería FUNDAMENTOS Y ESTRUCTURA DE LOS POLÍMEROS 1. Estéreo Isomería 2 Polímeros lineales, ramificados y de cadena transversal 3 Homopolímeros y copolímeros CRISTALINOS Y AMORFOS TERMOPLASTICOS: ADITIVOS polietileno * policloruro de vinilo * Polipropileno *poliestireno *ABS TERMOESTABLES: * Naylon Resinas fenólicas y epoxidicas.
compuestos avanzados
*COMPARACION DE PROPIEDADES MECÁNICAS. 1. DEFORMACIÓN Y ENDURECIMIENTO DE POLIMERO 2. Mecanismos de Deformación para Termoplásticos Endurecimiento de termoplásticos 3 Endurecimiento de Termoestables. * EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA RESISTENCIA DE MATERIALES PLASTICOS
Tradicionales Vidrio
ENLACES Y ESTRUCTURAS DE MATERIALES CERÁMICOS 1 Estructura cristalina del Cloruro de Cesio (CsCl) 2 Estructura cristalina del cloruro de sodio (NaCl). 3 Estructura cristalina de la perovsquita 4 Estructura cristalina del Fluoruro de Calcio (CaF2). 5 Estructura Cristalina del Sulfuro de Zinc. 6 Estructura de silicatos. 7 El carbono.
* ProporcioPnR aOlaPf IoEr DmAa DgeEnSeral de la pieza hecho del material compuesto
MECÁNICAS DE LOS MATERIALES CERAMICOS 1 Mecanismos para la deformación de materiales cerámicos. 2 Factores que afectan a la resistencia de los
MATERIAL COMPUESTO 1 Compuestos en matriz metálica (CMM 2 Compuestos en matriz cerámica (CMC). 3 Compuestos en matriz polimérica (CMP).
materiales Cerámicos. 3 Métodos para fortalecer a los materiales cerámicos. 4 Tenacidad de los materiales cerámicos. 5 Termo fluencia de los cerámicos
4 Reforzado con Partículas. 5 Reforzado con Fibras. 6 Estructuras Compuestas.
PROPIEDADES FÍSICAS 1 propiedades eléctricas de los cerámicos 2 propiedades térmicas de los cerámicos 3 cerámicos para aplicaciones de desgaste (abrasivos). 4 cerámicos para resistencia al ambiente
*Reducir la propagación de grietas en el compuesto * Transmitir a la fase dispersa los esMfuAer TzEosR eIxAtLer EnSos C. OMPUESTOS MATRIZ METAL 1 Compuestos matriz de aluminio. 2 Compuestos matriz de titanio. COMPUESTOS 3 Compuestos matriz de MATRIZ – superaleaciones POLIMERICA
MATERIALES COMPUESTOS MATRIZ CERAMICA 1 FIBRAS CONTINUAS 2 Refuerzos Discontinuos 3 Resistencia de compuestos cerámicos reforzados con fibras 4 Propiedades de compuestos de matriz de vidrio.
1 Refuerzos para los compuestos. 2 Matrices Termoestables. 3 Matrices Termoplásticos. 4 Propiedades generales de sistemas
compuestos avanzados
GRUPO
POLIMEROS
PROPIEDADES MECANICAS
OTRAS PROPIEDADES
APLICACIONES SEGÚN LAS PROPIEDADES
APLICACIONES SEGÚN LAS PROPIEDADES
A. RESISTENCIA
Se puede aplicar en la fabricación de fibras ya que Se emplean masivamente en A. AISLAMIENTO estas necesitan tener una la industria eléctrica y ELECTRICO buena resistencia tensil electrónica
B. COMPRESION
B. FLEXIBILIDAD
Son usados para fabricar Se puede usar en la juguetes inflables, para piletas fabricación de techos, pisos de natación, corinas de baño, y perfiles en diseño de muebles y alambre (PVC con jardines plastificantes)
C. RIGIDEZ
Se puede aplicar en la fabricación de potes para Aplicados en las laminas o lácteos, helados, dulces, etc. películas utilizadas para Envases varios, vasos, embalaje bandejas de supermercados
C. TORSION
D. ELOGACION: Es un tipo de deformación D. CRISTALINIDAD
E. DUREZA
Se emplean para fabricar Esta propiedad la aplicamos carcasas, juguetes, valijas, cuando necesitamos utilizar jeringas, baterías, tapicería, fuerza de estiramiento, ropa interior y ropa deportiva, volviéndose más larga. Ej.: alfombras, cables, selladores, plásticos, elastómero suelas de zapatos.
E. RESISTENCIA TERMICA Y Son aplicados en técnicas de Aplicados en la fabricación de QUIMICA penetración artículos para el hogar
GRUPO
POLIMEROS
PROPIEDADES MECANICAS
OTRAS PROPIEDADES
A. RESISTENCIA
B. COMPRESION
B. FLEXIBILIDAD
Son usados para fabricar Se puede usar en la juguetes inflables, para piletas fabricación de techos, pisos de natación, corinas de baño, y perfiles en diseño de muebles y alambre (PVC con jardines plastificantes)
C. RIGIDEZ
Se puede aplicar en la fabricación de potes para Aplicados en las laminas o lácteos, helados, dulces, etc. películas utilizadas para Envases varios, vasos, embalaje bandejas de supermercados
D. ELOGACION: Es un tipo de deformación D. CRISTALINIDAD
E. DUREZA
CERAMICOS
APLICACIONES SEGÚN LAS PROPIEDADES
Se puede aplicar en la fabricación de fibras ya que Se emplean masivamente en A. AISLAMIENTO estas necesitan tener una la industria eléctrica y ELECTRICO buena resistencia tensil electrónica
C. TORSION
GRUPO
APLICACIONES SEGÚN LAS PROPIEDADES
Se emplean para fabricar Esta propiedad la aplicamos carcasas, juguetes, valijas, cuando necesitamos utilizar jeringas, baterías, tapicería, fuerza de estiramiento, ropa interior y ropa deportiva, volviéndose más larga. Ej.: alfombras, cables, selladores, plásticos, elastómero suelas de zapatos.
E. RESISTENCIA TERMICA Y Son aplicados en técnicas de Aplicados en la fabricación de QUIMICA penetración artículos para el hogar
APLICACIONES OTRAS SEGÚN LAS APLICACIONES SEGÚN PROPIEDADES PROPIEDADES LAS PROPIEDADES A. RESISTENCIA A LOS AGENTES EJ: Alúmina elevada pureza La Se puede aplicar en se emplea en prótesis o A. FRAGILIDAD O QUIMICOS: VIDRIOSIDAD: Casi estructura atómica de cualquier situación implantes óseos o dentales materiales que siempre se fracturan los necesitemos por su resistencia al es la hacer grietas muy desgaste y la corrosión y su ante esfuerzos de cerámicos tensión o presentan responsable de su gran delgadas o muy gran estabilidad a largo estabilidad química. poco elasticidad. largas. tiempo. PROPIEDADES MECANICAS
Ej.: Grafito, tiene buena resistencia al choque térmico y eléctrico. Se usa para B. MODULO ELASTICO B. CONDUCTIVIDAD Son utilizados para fabricar electrodos, como ELEVADO Y BAJA TERMICA Y que el peso del motor también discos de vinilo y DENSIDAD ELECTRICA se reduzca. coronas del pistón. C. RESISTENCIA RIGIDEZ TEMPERATURAS ELEVADAS
EJ: Sílice, es el Utilizado en aplicaciones cuarzo cristal comunicaciones como un C. RESISTENCIA A LA hexagonal duro y cristal oscilador de frecuencia OXIDACION abrasivo. fija. EJ: Alúmina zirconio. Uso como extremos de Aplicados en implantes D. herramientas de corte dentales por su mejor D. ALTA RESISTENCIA BIOCOMPATIBILIDAD y ruedas de la comportamiento con los MECANICA LOCAL Y GENERAL abrasión. tejidos vivos. E: TENACIDAD FRACTURA
Y A
Adecuado DE E: DILATACION componentes TERMICA motor térmico.
para Son adecuados para las de elaboraciones de rotores de turbina.
GRUPO
CERAMICOS
APLICACIONES OTRAS SEGÚN LAS APLICACIONES SEGÚN PROPIEDADES PROPIEDADES LAS PROPIEDADES A. RESISTENCIA A LOS AGENTES EJ: Alúmina elevada pureza La Se puede aplicar en se emplea en prótesis o A. FRAGILIDAD O QUIMICOS: VIDRIOSIDAD: Casi estructura atómica de cualquier situación implantes óseos o dentales materiales que siempre se fracturan los necesitemos por su resistencia al es la hacer grietas muy desgaste y la corrosión y su ante esfuerzos de cerámicos tensión o presentan responsable de su gran delgadas o muy gran estabilidad a largo estabilidad química. poco elasticidad. largas. tiempo. PROPIEDADES MECANICAS
Ej.: Grafito, tiene buena resistencia al choque térmico y eléctrico. Se usa para B. MODULO ELASTICO B. CONDUCTIVIDAD Son utilizados para fabricar electrodos, como ELEVADO Y BAJA TERMICA Y que el peso del motor también discos de vinilo y DENSIDAD ELECTRICA se reduzca. coronas del pistón. C. RESISTENCIA RIGIDEZ TEMPERATURAS ELEVADAS
EJ: Sílice, es el Utilizado en aplicaciones cuarzo cristal comunicaciones como un C. RESISTENCIA A LA hexagonal duro y cristal oscilador de frecuencia OXIDACION abrasivo. fija. EJ: Alúmina zirconio. Uso como extremos de Aplicados en implantes D. herramientas de corte dentales por su mejor D. ALTA RESISTENCIA BIOCOMPATIBILIDAD y ruedas de la comportamiento con los MECANICA LOCAL Y GENERAL abrasión. tejidos vivos. E: TENACIDAD FRACTURA
Y A
Adecuado DE E: DILATACION componentes TERMICA motor térmico.
para Son adecuados para las de elaboraciones de rotores de turbina.
GRUPO
APLICACIONES SEGÚN LAS APLICACIONES SEGÚN PROPIEDADES LAS PROPIEDADES La resistencia a la tracción en los materiales compuestos Combinación de propiedades con partículas duras y especificas de la aleación. A. varia en Dependiendo de la fracción CONDUCTIVIDAD blandas A. RESISTENCIA A ELECTRICA Y función del volumen de volumen de refuerzo, su LA TRACCION TERMICA del material reforzante morfología y su distribución PROPIEDADES MECANICAS
OTRAS PROPIEDADES
B. BAJO COEFICIENTE DE Esto varia en función Debido a las propiedades B. RESISTENCIA A EXPANSION del volumen del especificas de los cerámicos LA FLEXION TERMICA material reforzante reforzantes
COMPUESTOS Son aquellos que están formados por combinaciones de metales, cerámicos y polímeros C. DUREZA
Debido a las C. RESISTENCIA propiedades A LA especificas de los TEMPERATURA cerámicos reforzantes
Lo que hace que la utilización de materiales compuestos sea más imponente sobre D. RESISTENCIA AL D. ESTABILIDAD aquellas piezas en la IMPACTO AMBIENTAL E: RESISTENCIA A LA CORROSION PROVOCADA POR que se necesiten AGENTES propiedades combinadas QUIMICOS E: TENACIDAD
Se da por la combinación de propiedades especificas de la aleación
Esto varia en función Se da por la combinación de del volumen del propiedades especificas de material reforzante la aleación
Esto varia en función Se da por la combinación de del volumen del propiedades especificas de material reforzante la aleación
GRUPO
APLICACIONES SEGÚN LAS APLICACIONES SEGÚN PROPIEDADES LAS PROPIEDADES La resistencia a la tracción en los materiales compuestos Combinación de propiedades con partículas duras y especificas de la aleación. A. varia en Dependiendo de la fracción CONDUCTIVIDAD blandas A. RESISTENCIA A ELECTRICA Y función del volumen de volumen de refuerzo, su LA TRACCION TERMICA del material reforzante morfología y su distribución PROPIEDADES MECANICAS
OTRAS PROPIEDADES
B. BAJO COEFICIENTE DE Esto varia en función Debido a las propiedades B. RESISTENCIA A EXPANSION del volumen del especificas de los cerámicos LA FLEXION TERMICA material reforzante reforzantes
COMPUESTOS Son aquellos que están formados por combinaciones de metales, cerámicos y polímeros C. DUREZA
Debido a las C. RESISTENCIA propiedades A LA especificas de los TEMPERATURA cerámicos reforzantes
Lo que hace que la utilización de materiales compuestos sea más imponente sobre D. RESISTENCIA AL D. ESTABILIDAD aquellas piezas en la IMPACTO AMBIENTAL E: RESISTENCIA A LA CORROSION PROVOCADA POR que se necesiten AGENTES propiedades combinadas QUIMICOS E: TENACIDAD
Se da por la combinación de propiedades especificas de la aleación
Esto varia en función Se da por la combinación de del volumen del propiedades especificas de material reforzante la aleación
Esto varia en función Se da por la combinación de del volumen del propiedades especificas de material reforzante la aleación
CONCLUSIONES
1. los materiales han evolucionado con el paso del tiempo y debido a las nuevas tecnologías. lo importante que es conocer sus propiedades no tan solo físicas o mecánicas sino también a otro nivel como bien podría ser a nivel profesional. 2. Los materiales hoy en día son realizados de acuerdo a las necesidades, a los costos, y a la aplicación y presentación que queramos dar a nuestro trabajo.
3. Los materiales compuestos son aquellos que están formados por combinaciones de cerámicos y polímeros. Las propiedades que se obtienen de estas combinaciones son superiores a la de los materiales que los forman por separado, lo que hace que su utilización cada vez sea más imponente sobre todo en aquellas piezas en las que se necesitan propiedades combinadas.
4. La pulvimetalurgia es uno de los métodos más empleados para la
CONCLUSIONES
1. los materiales han evolucionado con el paso del tiempo y debido a las nuevas tecnologías. lo importante que es conocer sus propiedades no tan solo físicas o mecánicas sino también a otro nivel como bien podría ser a nivel profesional. 2. Los materiales hoy en día son realizados de acuerdo a las necesidades, a los costos, y a la aplicación y presentación que queramos dar a nuestro trabajo.
3. Los materiales compuestos son aquellos que están formados por combinaciones de cerámicos y polímeros. Las propiedades que se obtienen de estas combinaciones son superiores a la de los materiales que los forman por separado, lo que hace que su utilización cada vez sea más imponente sobre todo en aquellas piezas en las que se necesitan propiedades combinadas.
4. La pulvimetalurgia es uno de los métodos más empleados para la obtención de materiales compuestos con matriz de aluminios, entre los pasos seguidos para la obtención de estos materiales se encuentran: Mezclado de los polvos, Compactado, Sinterizado y Acabado del producto
BIBLIOGRAFIA
1. modulo de materiales industriales UNAD 2. Kikell P. Groover. Fundamento de Manufactura moderna, Materiales, procesos y sistemas. Pearso Editorial.
3. Wikipedia enciclopedia, Internet. Estructura, propiedades y aplicaciones de los polímeros, cerámicos y compuestos.
4. Textos Científicos. com. Estructura, propiedades y aplicaciones de los polímeros, cerámicos y compuestos.
5. Dr. Lázaro Pino Rivero. Monografias.com. Materiales compuestos. Universidad Central de las Villas.cuba.
6. Rincón del cerámicos.
Vago. Internet.
Materiales compuestos,
polímeros y
