Portada » Tecnología » Propiedades sensoriales de los materiales
Los materiales usados en la actualidad se pueden clasificar
En naturales, artificiales y sintéticos.
Naturales: Se encuentran en la naturaleza, a partir de los
Cuales se fabrican los demás productos.
Artificiales: Son aquellos materiales fabricados la uníón de
Varios materiales naturales.
Sintéticos: Son fabricados por el ser humano a partir de
Materiales naturales a los que se
someten a diversos procesos químicos.
Las propiedades más habituales son las sensoriales, ópticas,
Térmicas, magnéticas, químicas y
Mecánicas.
Las propiedades sensoriales de un material son las que
Determinan el efecto que este produce
en alguno de nuestros sentidos.
Las propiedades ópticas de un material nos indican cómo
Reaccionan con la luz.
Las propiedades térmicas de un material son las que
Determinan la facilidad con la que el calor
circulará a través de ellos.
Las propiedades magnéticas de un material son las que
Determinan, su comportamiento ante
los campos magnéticos.
Las propiedades químicas de un material son las que
Determinan su comportamiento ante los
agentes químicos.
Las propiedades mecánicas de un material describen la forma
En que este soporta fuerzas de
diferentes tipos.
La elasticidad es la capacidad que tienen algunos materiales
Para recuperar su forma, una vez
que ha desaparecido la fuerza que los deformaba.
La plasticidad es la capacidad de un material para conservar
Su nueva forma una vez deformado.
-La ductilidad es la capacidad que tiene un material para
Estirarse en hilos.
-La maleabilidad es la capacidad de un material para
Extenderse en láminas sin romperse.
-La dureza es la oposición que ofrece un cuerpo a dejarse
Rayar o penetrar por otro.
-La resiliencia es la resistencia que opone un cuerpo a los
Choques o esfuerzos bruscos.
-La fragilidad es la propiedad opuesta a la resiliencia. Se
Define como la facilidad para que un material se rompa o se fragmente cuando
Una fuerza impacta sobre él.
-Tenacidad: Resistencia que opone un cuerpo a su rotura
Cuando está sometido a esfuerzos de
deformación.
-La fatiga es la resistencia de un material a romperse por
Estar sometido a esfuerzos repetitivos
inferiores a la rotura.
-La acritud es el aumento de la dureza, fragilidad y
Resistencia en ciertos metales como
consecuencia de la deformación en frío.
Los esfuerzos típicos a los que se someten los objetos son:
Tracción, compresión, flexión, torsión, cortadura y pandeo.
-La tracción es el esfuerzo que tiende a alargar el objeto.
-La compresión es el esfuerzo que tiende a acortar el objeto
Y aumentar su sección.
-La Flexión es el esfuerzo que tiende a curvar el objeto.
-La torsión es el esfuerzo que tiende a retorcer el objeto.
-La cortadura es el esfuerzo que se da cuando dos fuerzas
Actúan en sentido contrario sobre el objeto y tienden a cortarlo.
-El pandeo, es un esfuerzo de compresión, pero se da en
Objetos con poca sección y gran longitud. En este caso el objeto en lugar de
Tender a aumentar su sección tiende a flexionar.
-Los ensayos de materiales son una serie de pruebas a las
Que se someten los materiales cuyo fin es determinar las propiedades mecánicas
De este.
Los cuatro ensayos más importantes a los que se someten los
Materiales son: el ensayo de tracción, el ensayo de fatiga, los ensayos de
Dureza y el ensayo de resiliencia.
-El ensayo de tracción consiste en estirar lentamente una
Probeta hasta que se rompe.
-El ensayo de fatiga consiste en hacer girar rápidamente una
Probeta normalizada del material a analizar, al mismo tiempo que se deforma por
Flexión.
-Los ensayos de dureza consisten en ejercer una determinada
Fuerza con un diamante o con una bola de acero sobre la pieza a analizar y ver
Las medidas de la huella dejada.
-El ensayo de resiliencia consiste en determinar la energía
Necesaria para romper una probeta
normalizada del material a analizar, mediante un impacto.
En todos los metales y en otros materiales los átomos se
Organizan formando una estructura cristalina
En este enlace, la mayoría de los electrones de las órbitas
Más alejadas del núcleo tiende a abandonar los átomos y a formar una nube de
Electrones que es compartida por toda la red cristalina del metal.
Esta nube
Facilita el movimiento de electrones en los metales y la transmisión de energía
Eléctrica y térmica.
el 90 % de los metales lo hace según una de estas tres redes
Cristalinas:
-Cúbica centrada en el cuerpo: Hay un átomo en cada uno de
Los vértices de la red cúbica y otro en el centro.
-Cúbica centrada en las caras: Hay un átomo en ada uno de
Los vértices de la red cúbica y otro en el centro de cada cara.
-Hexagonal compacta: Hay un átomo en cada uno de los
Vértices, tres en el centro y uno en la cara superior e inferior.
Cuando un metal fundido empieza a enfriarse, sus átomos se
Van moviendo y colocando en el
lugar que les corresponde para formar la red cristalina. Está
Transformación se realiza en dos
fases: la nucleación y el crecimiento.
En la fase de nucleación, inicialmente el metal está fundido
Y los átomos de este están en
movimiento (vibran) debido a la energía térmica que poseen.
A medida que disminuye la
temperatura este movimiento va disminuyendo hasta que llega
Un momento en que empiezan a pararse los primeros átomos. Alrededor de estos
Primeros átomos se forman los primeros
cristales que son los núcleos alrededor de los cuales los
Estos cristales irán creciendo.
En la fase de crecimiento después de que los núcleos se han
Formado, estos crecen para
terminar convirtiéndose en cristales. En cada cristal, los
átomos se ordenan según las redes
que hemos estudiado. Cuando finalmente la solidificación del
Metal se completa, se forman
fronteras entre los cristales que han crecido a partir de
Diferentes núcleos, formando lo que se
conoce por granos del metal.
Según la velocidad de enfriamiento del metal líquido los
Granos del metal que se forman
tendrán diferentes carácterísticas y propiedades:
Si la velocidad de enfriamiento muy lenta, a medida que se
Va extrayendo calor, los átomos se
irán uniendo a los núcleos iniciales, haciendo que los
Cristales crezcan. También se formarán
nuevos núcleos pero la mayoría de átomos contribuirá al
Crecimiento de los núcleos (cristales)
ya existentes. Cuando toda la masa esté en estado sólido,
Tendremos unos granos grandes.
Si la velocidad de enfriamiento es rápida, los átomos no
Tienen tiempo de moverse por la masa
líquida para unirse a los núcleos iniciales. Ellos mismo
Forman nuevos núcleos, con lo que en la
fase inicial se generarán muchos núcleos, que al crecer
Encuentran pronto la frontera del cristal vecino. El resultado es que el metal
Solidificado está formado por muchos granos pequeños.
Un metal que al solidificarse forma granos pequeños tiene
Mejores propiedades mecánicas
(dureza, elasticidad, tenacidad, etc). Por lo que en
Principio cabría pensar que para mejorar las
propiedades mecánicas es preferible realizar un enfriamiento
Rápido. Sin embargo un enfriamiento rápido provoca que entre las fronteras de
Los granos aparezcan fisuras y grietas
internas que pueden
Provocar la rotura del material.
Existen varios tipos de tratamientos térmicos pero los más
Importantes son el temple y el recocido.
El temple o templado consiste en un enfriamiento brusco de
La pieza. El resultado es una pieza muy dura, pero más frágil.
En el recocido el enfriamiento se hace muy lentamente. El
Resultado es un material blando que se puede mecanizar con facilidad.
Los residuos inertes son los que no presentan riesgo para el
Ambiente ni para las personas
porque se degradan o porque no experimentan transformaciones
Físicas, químicas ni biológicas importantes, una vez depositados en el
Vertedero.
Los residuos tóxicos y peligrosos son las sustancias
Inflamables, corrosivas, tóxicas o que
pueden producir reacciones químicas, originando peligros
Para la salud o para el medio ambiente.
A la hora de gestionar los residuos existen varias líneas de
Actuación: la reducción en origen, el tratamiento, la incineración, y el
Vertido controlado.
Los tratamientos Físicos consisten en separar el residuo del
Resto con filtros, centrifugado, decantado etc.
Los tratamientos Químicos consisten en neutralizar el residuo,
Haciéndolo reaccionar con determinados reactivos.
Los tratamientos Biológicos son ideales para los residuos
Tóxicos de origen orgánico. Se hacen fermentar o se introducen en digestores,
Que son unos tanques en los que los microorganismos descomponen estos residuos
Tóxicos en sustancias más simples inocuas.
En la incineración los residuos se queman en hornos especiales.
Con ello se reduce su volumen y se obtiene energía térmica.