“Año
de la Inversión para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria”
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
Facultad de Ingeniería y Arquitectura
Escuela Académica Profesional de
Ingeniería Civil
Filial - La Merced
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
PROFESOR: REYNALDO SUAREZ LANDAURO
ALUMNO: SACCACO SAUÑE YULIÑO
CURSO: TECNOLOGÍA DE MATERIALES
CICLO : IV
CHANCHAMAYO – 2014
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
Propiedades físicas
Las propiedades físicas
son aquellas que logran cambiar la materia sin alterar su composición. Por
ejemplo, cuando moldeas un trozo de plastilina, sus átomos no se ven alterados
de ninguna manera, pero exteriormente cambia su forma.
Estas propiedades pueden variar en tres estados distintos como: Estado
Sólido, Líquido y Gaseoso.
Porosidad
La porosidad o fracción de huecos es una medida de
espacios vacíos en un material, y es una fracción del volumen de huecos sobre
el volumen total, entre 0-1, o como un porcentaje entre 0-100%. El término se
utiliza en varios campos, incluyendo farmacia, cerámica, metalurgia,
materiales, fabricación, ciencias de la tierra, mecánica de suelos e
ingeniería.
Peso especifico
Su
expresión de cálculo es:
Siendo:
, el peso específico;
, el peso de la sustancia;
, el volumen de la sustancia;
Permeabilidad
Es la
capacidad que tiene un material de permitirle a un flujo que lo atraviese sin
alterar su estructura interna. Se afirma que un material es permeable si
deja pasar a través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado,
e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable.
La
velocidad con la que el fluido atraviesa el material depende de tres factores
básicos:
Ø la porosidad del material;
Ø la densidad del fluido considerado, afectada por su
temperatura;
Ø la presión a que está sometido el fluido.
Para ser
permeable, un material debe ser poroso, es decir, debe contener espacios vacíos
o poros que le permitan absorber fluido. A su vez, tales espacios deben estar
interconectados para que el fluido disponga de caminos para pasar a través del
material.
Higroscopia
Es la capacidad de algunas sustancias de absorber humedad del medio
circundante. También es sinónimo de higrometría, siendo ésta el
estudio de la humedad, sus causas y variaciones (en particular de la
humedad atmosférica).
Son higroscópicos todos
los compuestos que atraen agua en forma de vapor o de líquido de su
ambiente, por eso a menudo son utilizados como desecantes.
Propiedades
térmicas
}
Calor
específico (C): cantidad de energía necesaria para
aumentar en 1 ºC la temperatura de 1 kg de material. Indica la mayor o menor
dificultad que presenta una sustancia para experimentar cambios de temperatura
bajo el suministro de calor. Los materiales que presenten un elevado calor
específico serán buenos aislantes. Sus unidades del Sistema Internacional son
J/(kg·K), aunque también se suele presentar como kcal/(kg·ºC); siendo 1 cal =
4,184 J. Por otra parte, el producto de la densidad de un material por su calor
específico (ρ · C) caracteriza la inercia térmica de esa sustancia, siendo
esta la capacidad de almacenamiento de energía.
}
Conductividad
térmica (k): 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).
}
Difusividad
térmica (α): caracteriza la rapidez con la que varía la temperatura del material ante
una solicitud térmica, por ejemplo, ante una variación brusca de temperatura en
la superficie. Se puede calcular mediante la siguiente expresión:
Propiedades acústicas
} TRANSMITANCIA
ACÚSTICA: Es la propiedad de algunos materiales de transmitir
las ondas sonoras a través de ellos. Los materiales rígidos transmiten el
sonido con facilidad a través de ellos. Los materiales blandos no transmiten el
sonido a través de ellos, porque pueden amortiguar el sonido que produce el
impacto del golpe. Cuanto más denso es el medio de propagación, mejor será la
transmisión de éste. Ejemplo: el sonido se propaga mejor en el agua que en el
aire.
}
REFLEXION DEL
SONIDO: Es la propiedad de algunos materiales de reflejar las ondas sonoras que
llegan a ellos. Las ondas sonoras, al llegar a un objeto pueden rebotar contra
los mismos y viajar en el sentido contrario. Para que esto ocurra, el objeto
debe ser rígido. Este efecto se lo conoce como eco.
Propiedades ópticas:
Transmisión de luz: Es la propiedad
de algunos materiales para dejar pasar luz a través de ellos.
}
Reflexión de la luz: Es la
propiedad de algunos materiales de reflejar luz que llega a ellos. Cuanto mas
lisa y clara sea la superficie de un material mas luz se reflejara en el.
Propiedades Químicas:
}
Oxidación: Cuando un material se combina con el
oxigeno, transformándose en óxidos, se dice que experimenta una reacción de
oxidación.
} Corrosión: Cuando la oxidación de un material
concreto se produce en un ambiente Húmedo o en presencia de otras sustancias
agresivas, se denomina corrosión.
VÍDEO:
VÍDEO:
}
Tipos de corrosión
Corrosión química: En la corrosión
química un material se disuelve en un medio corrosivo líquido y este se seguirá
disolviendo hasta que se consuma totalmente o se sature el líquido y demás para
todos.
Ataque por metal líquido Los metales líquidos atacan a los sólidos en sus puntos más altos de
energía como los límites de granos lo cual a la larga generará varias grietas.
Lixiviación selectiva Consiste en separar
sólidos de una aleación. La corrosión grafítica del hierro fundido gris ocurre
cuando el hierro se diluye selectivamente en agua o la tierra y desprende cascarillas
de grafito y un producto de la corrosión, lo cual causa fugas o fallas en la
tubería.
Disolución y oxidación de los materiales cerámicos Pueden ser disueltos los materiales cerámicos
refractarios que se utilizan para contener el metal fundido durante la fusión y
el refinado por las escorias provocadas sobre la superficie del metal.
Ataque químico a los polímeros Los plásticos son
considerados resistentes a la corrosión, por ejemplo el teflón y
el vitón son algunos de los materiales más resistentes, estos
resisten muchos ácidos, bases y líquidos orgánicos pero existen algunos
solventes agresivos a los termoplásticos, es decir las moléculas del
solvente más pequeñas separan las cadenas de los plásticos provocando hinchazón
que ocasiona grietas.
Propiedades Magnéticas
}
Se dan por las distintas respuestas que pueden
tener los materiales bajo campos magnéticos:
Diamagnéticos:
Repelidos por un imán.
Ferromagnéticos:
Atraídos por un imán.
Paramagnéticos:
Semejante al ferromagnético, pero con un efecto menos intenso
Anti
ferromagnéticos: No es magnético aun habiendo un campo magnético
No
Magnéticos: Los campos magnéticos no tienen efecto en ellos.
Propiedades mecánicas
}
Elasticidad:
El término
elasticidad designa la propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir
deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas
exteriores y de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan.
}
Plasticidad: La
plasticidad es la propiedad mecánica que tiene un material para deformarse
permanentemente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones
por encima de su limite elástico.
}
Resistencia a la fluencia: Es la fuerza que se le aplica a un material para deformarlo sin que
recupere su antigua forma al parar de ejercerla.
}
Resistencia a la tracción o resistencia última: Indica la fuerza de máxima que se le puede
aplicar a un material antes de que se rompa.
}
Dureza: La dureza
es la propiedad que tienen los materiales de resistir el rayado y el corte de
su superficie. Por ejemplo: la madera puede rayarse con facilidad, esto
significa, que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio cuando lo rayas no
queda marca, por lo tanto tiene gran dureza.
}
Fragilidad: La
fragilidad intuitivamente se relaciona con la cualidad de los objetos y
materiales de romperse con facilidad. Aunque técnicamente la fragilidad se
define más propiamente como la capacidad de un material de fracturarse con
escasa deformación, a diferencia de los materiales dúctiles que se rompen tras
sufrir acusadas deformaciones plásticas.
}
Tenacidad: La
tenacidad es una medida de la cantidad de energía que un material puede
absorber antes de fracturarse. Evalúa la habilidad de un material de soportar
un impacto sin fracturarse.
}
Ductilidad:
La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las
aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una
fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse, permitiendo obtener
alambres o hilos de dicho material. A los materiales que presentan esta
propiedad se les denomina dúctiles. Los materiales no dúctiles se clasifican de
frágiles. Aunque los materiales dúctiles también pueden llegar a romperse bajo
el esfuerzo adecuado, esta rotura sólo se produce tras producirse grandes
deformaciones.
}
Maleabilidad: La
maleabilidad es la propiedad de la materia, que junto a la ductilidad presentan
los cuerpos al ser elaborados por deformación. Se diferencia de aquella en que
mientras la ductilidad se refiere a la obtención de hilos, la maleabilidad
permite la obtención de delgadas láminas de material sin que éste se rompa. Es
una cualidad que se encuentra opuesta a la ductilidad puesto que en la mayoría
de los casos no se encuentran ambas cualidades en un mismo material.
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