CLASIFICACION DE LOS MATERIALES NO METALICOS.

Los materiales no metálicos están formados por aquellos encuya composición no intervienen los metales comocomponente básico.

Dependiendo de su origen, distinguiremos los materialesnaturales, como la seda o el cuarzo, lo sintéticos, como elhormigón o el vidrio, y los materiales auxiliares, en los quese incluyen los pulimentos, las pinturas, los lubricantes, yotros.

Los materiales cumplen funciones muy distintas,dependiendo de la necesidad que se pretende satisfacer: laalimentación, la vivienda, el vestido y calzado, laornamentación, la obtención de energía, la fabricación deherramientas, el transporte, la comunicación, etc.

CLASIFICACION DE LOS MATERIALES

NO METALICOS.

MATERIALES CERÁMICOS

• Estos materiales presentan una estructura atómica

formada por enlaces híbridos iónico-covalentes que

posibilitan una gran estabilidad de sus electrones y les

confieren propiedades específicas como la dureza, la

rigidez y un elevado punto de fusión.

• Sin embargo, su estructura reticular tiene menos

electrones libres que la de los metales, por lo que

resultan menos elásticos y tenaces que éstos.

MATERIALES CERÁMICOS

• CERÁMICOS CRISTALINOS

Se obtienen a partir de sílice fundida. Tanto el proceso de fusión como el desolidificación posterior son lentos, lo que permite a los átomos ordenarse en cristalesregulares. Presentan una gran resistencia mecánica y soportan altas temperaturas,superiores a la de reblandecimiento de la mayoría de los vidrios refractarios.

• CERÁMICOS NO CRISTALINOS

Se obtienen también a partir de sílice pero, en este caso, el proceso de enfriamientoes rápido, lo que impide el proceso de cristalización. El sólido es amorfo, ya que losátomos no se ordenan de ningún modo preestablecidos.

• VITRO CERÁMICOS

Se fabrican a partir de silicatos de aluminio, litio y magnesio con un proceso deenfriamiento también rápido. Químicamente son similares a los vidriosconvencionales, pero la mayor complejidad de sus moléculas determina la apariciónde microcristales que les confieren mayor resistencia mecánica y muy baja dilatacióntérmica.

POLIMEROS

• Son materiales cuyo principal componente es un

producto orgánico de peso molecular elevado

(derivados del petróleo, carbón, gas natural,

etc.), que en alguna etapa de su fabricación han

adquirido la suficiente plasticidad para darles

forma y obtener productos industriales tales

como tubos, planchas, barras, etc., o piezas

terminadas.

POLIMEROS

• Los plásticos sintéticos de uso más frecuente son:• PLÁSTICOS TERMOESTABLES: Endurecen bajo la acción del calor presión, y su

endurecimiento es irreversible por haber sufrido una modificación en suestructura química, a nivel molecular, ya no se pueden remoldear o ablandar bajola acción del calor y presión. Los plásticos termoestables son comparables a laarcilla, que una vez endurecida con el calor (cocida), su forma es definitiva.

• PLÁSTICOS TERMOPLÁSTICOS: El calor les da plasticidad y fluidez, así se puedeninyectar a presión en un molde determinado, adoptando la forma del hueco delmolde, se pueden laminar, etc., pero endurecen tan pronto como se enfríen. Lostermoplásticos se pueden remoldear, por consiguiente pueden aprovecharse laspiezas defectuosas, los recortes, etc.

• Haciendo una analogía, se podrían comparar con la cera, que se endurece con elfrío y cuyo endurecimiento no es definitivo, pues con el calor se reblandece ypuede ser nuevamente moldeada.

• ELASTÓMEROS: Tienen una estructura intermedia, en la cual se permite queocurra una ligera transformación de enlaces cruzados entre las cadenasmoleculares. Los elastómeros son capaces de deformarse elásticamente engrandes magnitudes sin cambiar de forma permanentemente.

COMPOSITES

• Los composites o resinas compuestas son materialessintéticos que están mezclados heterogéneamente yque forman un compuesto, como su nombre indica.Están compuestos por moléculas de elementosvariados. Estos componentes pueden ser de dos tipos:los de cohesión y los de refuerzo. Los componentes decohesión envuelven y unen los componentes derefuerzo (o simplemente refuerzos) manteniendo larigidez y la posición de éstos. Los refuerzos confierenunas propiedades físicas al conjunto tal que mejoranlas propiedades de cohesión y rigidez.

TIPOS DE COMPOSITES• Resinas Fenólicas

• Resina Úrica

• Resina de melamina

• Resinas de poliéster

• Poliuretanos

• Cloruro de polivinilo

• Poliestireno

• Poliamidas

• Polietilenos

• Poli metacrilatos

• Poli-tetrafluoretileno

PROPIEDADES FISICAS DE LOS

MATERIALES NO METALICOS.

• Los no metales varían mucho en su apariencia.

• No son lustrosos.

• Por lo general son malos conductores del calor y la electricidad.

• Sus puntos de fusión son mas bajos que de los metales (aunque el diamante una forma de carbono, se funde a 3570 ºC).

• A temperatura ambiente los encontramos en estado gaseoso (H2, N2, 02, F2 y C12), líquido (Br2) y un sólido volátil (I2). El resto de los no metales son sólidos que pueden ser duros como el diamante o blandos como el azufre.

• Al contrario de los metales, son muy frágiles y no pueden estirarse en hilos ni en láminas.

• No tienen brillo metálico y no reflejan la luz.

• Muchos no metales se encuentran en todos los seres vivos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre en cantidades importantes.

PROPIEDADES FISICAS DE LOS

MATERIALES NO METALICOS.

• Plasticidad: Capacidad de un material de mantener unadeformación permanente o no recuperable después deaplicar una carga.

• Elasticidad: Capacidad de un material de recuperar laforma al eliminarse el esfuerzo aplicado.

• Ductilidad: Capacidad de un material de experimentaruna deformación plástica apreciable antes de romper.

• Fragilidad : Cuando en el proceso de fractura, es decirde separación de un cuerpo en dos o más piezas enrespuesta a una tensión aplicada estática, se da poca oninguna deformación plástica en el material antes deromperse.

PROPIEDADES MECANICAS DE LOS

MATERIALESNO METALICOS.

• MODULO DE ELASTICIDAD.

• DEFORMACION PLASTICA.

• RESISTENCIA A LA CORROSION.

• TENACIDAD.

PROPIEDADES TERMICAS DE LOS

MATERIALES NO METALICOS.

• TERMOFLUENCIA: La conservación de las propiedades mecánicas a altastemperaturas toma gran importancia en determinados sectores como la industriaaeroespacial. Los materiales cerámicos poseen por lo general una buena resistenciaa la termofluencia. Esto es debido principalmente a dos factores en el caso decerámicos cristalinos: altos valores de temperatura de fusión y elevada energía deactivación para que comience la difusión.

• CHOQUE TÉRMICO: Se define como la fractura de un material como resultado deun cambio brusco de temperatura. Esta variación repentina da lugar a tensionessuperficiales de tracción que llevan a la fractura.

• FRACTURA: Los polímeros pueden fallar ya sea por mecanismo dúctil o pormecanismo frágil. Por debajo de la temperatura de transición vítrea, los polímerostermoplásticos fallan en modo frágil, de manera muy parecida a los vidrioscerámicos. Sin embargo por encima de la temperatura de transición vítrea fallan enforma dúctil, con evidente deformación extensa e incluso extricción antes de la falla.

• LA POROSIDAD :de los materiales cerámicos puede tener una drástica influenciasobre la conductividad térmica; el aumento en la fracción de volumen de porosconduce generalmente a una reducción de la conductividad térmica.

PROPIEDADES ELECTRICAS DE LOS

MATERIALES NO METALICOS.De los polímeros

• Conductividad eléctrica baja

• Consisten en un buen material dieléctrico.

• en muchos casos suelen acumular electricidad estática y crean campos

electroestáticos que producen daños a los materiales que aíslan debido a

las pequeñas descargas contrarias que llegan a causar.

• La resistividad en un polímero puede reducirse agregando compuestos

iónicos

• se aumenta la conductividad de los polímeros convirtiéndolos en

semiconductores denominados extrínsecos.

PROPIEDADES ELECTRICAS DE LOS

MATERIALES NO METALICOS.

• Son dieléctricos

• Polarización electrónica: Consiste en la concentración de los electrones en el lado del núcleo

más cercano al extremo positivo del campo. Esto produce una distorsión del arreglo electrónico, y

así el átomo actúa como un dipolo temporal inducido. Este efecto, que ocurre en todos los

materiales es pequeño y temporal.

• Polarización iónica: Los enlaces iónicos tienden a deformarse elásticamente cuando se colocan

en un campo eléctrico debido a las fuerzas que actúan sobre los átomos. En consecuencia la

carga se redistribuye dentro del material microscópicamente. Los cationes y aniones se acercan o

se alejan dependiendo de la dirección de campo causando polarización y llegando a modificar las

dimensiones generales del material.

• Polarización molecular: Algunos materiales contienen dipolos naturales, de modo que cuando

se les aplica un campo giran, hasta alinearse con él. No obstante, existen algunos materiales

como es el caso del titanato de bario, los dipolos se mantienen alineados a pesar de haberse

eliminado la influencia del campo externo.

• La piezoelectricidad es la deformidad que se produce únicamente en materiales cerámicos al

incidir sobre ellos una corriente alterna de alta frecuencia, produciendo una dilatación y

contracción que origina vibraciones mecánicas, comportándose así el material como un emisor

sonoro.

PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS

MATERIALES NO METALICOS

• Su electronegatividad es de mediana a alta.

• Presentan 4 ó más electrones en su último nivel, no "removibles".

• Sus moléculas son generalmente biatómicas y covalentes.

• Forman compuestos iónicos con los metales y covalentes con otrosno metales.

• son todos elementos representativos pertenecientes al bloque p dela tabla periódica.

• Al ionizarse forman aniones (se reducen ) porque incorporanelectrones en su nivel mas externo, para adquirir la configuraciónelectrónica del gas noble que les sigue en la tabla.