Clasificación y Propiedades Fundamentales de los Materiales

Tipos de Materiales

Los materiales son sustancias que, a causa de sus propiedades, resultan de utilidad para la fabricación de estructuras, maquinaria y otros productos.

Grupos de Clasificación de Materiales

Los materiales se clasifican en los siguientes grupos principales:

• Metales y aleaciones (ejemplos: hierro, acero, aluminio)
• Polímeros (ejemplos: nailon, poliuretano)
• Cerámicos y vidrios (ejemplos: alúmina, magnesia)
• Materiales compuestos (ejemplos: madera, cermets)

Propiedades de los Materiales

Las propiedades de los materiales se pueden agrupar en diversas categorías:

• Propiedades químicas
• Propiedades físicas
• Propiedades mecánicas
• Propiedades estéticas y económicas
• Propiedades de fabricación

Propiedades Químicas

Relacionadas principalmente con la interacción del material con su entorno químico, como la oxidación y la corrosión.

Oxidación

Ocurre cuando un material se combina con el oxígeno, transformándose en óxidos más o menos complejos.

Corrosión

Se produce cuando la oxidación de un material concreto tiene lugar en un ambiente húmedo o en presencia de otras sustancias agresivas.

Propiedades Físicas

Incluyen la densidad y el peso específico, así como las propiedades eléctricas, térmicas, magnéticas y ópticas.

Densidad y Peso Específico

Se denomina densidad a la relación existente entre la masa de una determinada cantidad de material y el volumen que ocupa. La magnitud inversa de la densidad se conoce como volumen específico. Por peso específico se entiende la relación existente entre el peso de una determinada cantidad de material y el volumen que ocupa.

Propiedades Eléctricas

Todas las sustancias son conductoras de la corriente eléctrica y ofrecen una resistencia al paso de la corriente. La resistencia eléctrica depende de su naturaleza; esta propiedad se denomina resistividad. De acuerdo con su resistividad, los materiales se clasifican en conductores y aislantes según permitan o no el paso de la corriente eléctrica. También existen los semiconductores.

Propiedades Térmicas

Son las que están relacionadas con la temperatura y existen varias:

La Dilatación Térmica

Su origen reside en que, al aumentar la temperatura, aumentan las vibraciones de las partículas, lo que da origen a una mayor separación entre ellas.

El Calor Específico

Es la cantidad de energía calorífica que es preciso aportar a la unidad de masa de dicha sustancia para elevar su temperatura en un grado sin que presente cambios de fase.

La Temperatura de Fusión

Al calentar un sólido se produce la dilatación, pero si se sigue calentando, llegará un punto en que la magnitud de las vibraciones es tal que la estructura del material no se puede mantener y se produce su fusión.

La Difusión

La agitación térmica de los átomos en un sólido puede provocar desplazamientos de los mismos desde su posición de equilibrio hasta otras posiciones.