Introduccin a la

TecnologaMateriales

de

Alberto Rossa, Dr. Ing

TecnologaMateriales

de

La Tecnologa de materiales es la disciplian tcnica que trata sobre los

procesos industriales que nos permiten obtener piezas tiles para conformar

mquinas y dispositivos a partir de las materias primas especficas...

La Tecnologa de materiales es el estudio y puesta en prctica de tcnicas de

anlisis, estudios fsicos y desarrollo de materiales.

Fecha

Impo

rtan

cia

rela

tiva

Metales

Polmeros y elastmeros

Cermicos yvtreos

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 PSPP

Acrlicos

Epxis

Poliesteres

Pollmeros de alto mdulo

Pollmeros de alta temperatura

Papel

GFRPCFRP

Kevlar-FRP

Compuestos Metal-matriz

Compuestos Cermicos

Piedra

Cermica

Vidrio

Cemento

Refractarios

Cemento portland Slica fundida Pyro-cermica

Cermica de ingeniera

Evolucin histricade los Materiales

MaterialTimeline

From pre-historic times to the present National Academy of Engineering (US) andLightness: The Inevitable Renaissance of Minimum Energy StructuresEd van Hinte & Adriaan Beukers010 Uitgeverij, 1998

Source:

70 INGREDIENTS NO. 2 INGREDIENTS NO. 2 71

Lnea de tiempo de

uso de los materiales

De la prehistoria al presente

Metales

Madera

Otros naturales

Cermicos

Vidrio

Plsticos

Composites

Importancia relativa

Fuente: Academia Nacional de Ingeniera (US)

Traduccin: Alberto Rosa Sierra, CA_381, UdeG

Herramientas

de piedra

Terracota

Arcilla

Primeros textiles

Herramientas

de pedernal

Anzuelos

de hueso

Grasa

animal

Cobre

Latn

Oro

Loza de barro

500,000 AC 5000 AC 1000 AC 0 1000 1500

Carpintera

Concreto

Seda

Nquel

Bronce

Aceites

vegetales

Papiro

Camo

Vidrio Hierro

Hule natural

Ladrillo

Chapa

Acero Carbn

Vidrio soplado

Pergamino

Plomo

Papel

Imanes

Porcelana

Mercurio

PetrleoLoza de China Yeso

Platino

Tungsteno

Molibdeno

1975 20001950192519001800

Grafito

Magnesio

Zirconia

Aluminio

TriplayCemento

Portland

Electromagnetos

Caucho vulcanizado

Plstico

sinttico

Titanio

Baquelita

Fibra

sinttica

Acero

inoxidable

Vidrio de

borosilicato

Caucho sinttico

Poliestireno (PS)

Polietileno (PE)

Poliamida (PA)

Fibra de Vidrio

Super-aleaciones

basadas en Nquel

Poliesteres (PE)

PET

Acrlico

Aramidas

Siliconas

HDPE

Triplay

curvado

Plstico biodegradable

Plstico de

almidn (PLA)

Transistor molecular

Piel sinttica

Nanotecnologa

Imanes de tierras raras

SuperconductoresPoliuretano (PU)

Polipropileno

ABS

Aleaciones de

metales amorfos

Aleacin NiTi

Vidrio flotado

Fibra de Ca

Cristal

de Silicio

Lnea de tiempo de usode los Materiales

Metales yaleaciones

Cermicas,vidrios y

vitrocermicas

Polmeros

SemiconductoresMaterialescompuestos

Clasificacin tradicional de los Materiales

BiomdicosHidropaxita

Aleac. de TitanioAceros inox.

Aleac. con memoria de forma

PlsticosPZT

ElectrnicosSi, GaAs, Ge,

BaTiO3Polmeros conductores,

Al, Cu, W

Tecnologa de energa y

medioambienteUO2, Ni-Cd, ZrO2, LiCoO2

MagnticosFe, Fe-Si, NiZn y ferritas

pticosSiO2, GaAs, Vidrios, Al2O3

InteligentesPZT, Aleac. con memoria de forma de Ni-Ti, fluidos MR,

aerogeles

EstructuralesAceros, aleac. de Al,

Concreto, Fibra de Vidrio, plsticos, maderas

Clasificacin funcional de los Materiales

?Porqu estudiar Tecnologa de MaterialesSeleccionar materiales apropiadosDisear materiales apropiados para aplicaciones especficasUsar los materiales de manera apropiada, eficiente y seguraDisponer de ellos al terminar su vida til

Principios fundamentales 11. Los principios que fundamentan el comportamiento de los materiales son comprensibles

Principios fundamentales 22. Las propiedades de uso de los materiales estn dadas por su estructura. Los procesos de manufactura pueden alterar esa estructura de manera especfica 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 aplicacin en particular, primero, hay que ensayar ese material para garantizar que su comportamiento sea aceptable a lo largo de la vida til 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

Porqu estudiar Tecnologa de Materiales

Estructura

Propiedades

Desempeo

Procesamiento

Caracterizacin

Estructura

Propiedades

Desempeo

Procesamiento

Caracterizacin

Qu propiedades mecnicas, fsicas y qumicas presenta este material?

Qu aplicaciones puede tener este material?

Con qu tipos de procesos productivos puedo transformar este material?

Qu tipos de enlaces presentan lasmicro y macro estructuras de este material?

Composicin

Procesamiento

Microestructura

Propiedades-funcionamientoDesempeo y costo