Propiedades y clasificación de materias primas y auxiliares en la industria: resistividad, magnetismo y propiedades físicas
Resumen
El documento presenta las materias primas y auxiliares empleadas en la industria y las propiedades que permiten caracterizarlas: sensoriales, eléctricas, magnéticas, físicas, químicas y tecnológicas. Incluye la resistividad, su relación con la resistencia y la temperatura, y la clasificación de los materiales como diamagnéticos, paramagnéticos o ferromagnéticos. Sirve para seleccionar materiales según el proceso y el uso final.
Puntos clave
- Las materias primas (minerales, carbón, madera) pasan por etapas de preparación antes de fabricar herramientas, máquinas y aparatos; los auxiliares intervienen en su fabricación y trabajo.
- La resistividad ρ se mide en Ω·mm²/m y se relaciona con la resistencia mediante R = ρ · L / S.
- La resistencia varía con la temperatura según Rf = Ro · (1 + α · Δt); la resistividad de los no metales disminuye al aumentar la temperatura.
- Los materiales magnéticos se clasifican en diamagnéticos (permeabilidad menor que 1), paramagnéticos y ferromagnéticos (níquel, cobalto, hierro).
- Los ferromagnéticos son los de mayor relevancia tecnológica por su uso en máquinas eléctricas.
- Las propiedades tecnológicas incluyen colabilidad, mecanizabilidad, soldabilidad, ductilidad, maleabilidad, fusibilidad y templabilidad.
Materias primas y auxiliares
Materias primas y auxiliares: Las materias primas, tales como minerales, carbón y madera, recorren diversas etapas de preparación antes de que puedan ser empleadas para la fabricación de herramientas, máquinas y aparatos. Se llaman auxiliares a aquellos que se emplean en la fabricación y trabajo de las diversas materias primas.
¿Qué características permiten apreciar un material?
Las propiedades sensoriales se perciben mediante los sentidos y brindan una primera apreciación de determinado material. Entre ellas se incluyen:
- Acabado superficial y textura.
- Características ópticas.
- Características acústicas.
- Características olfativas.
Resistividad y resistencia eléctrica
El coeficiente de resistividad indica el valor de la resistencia en ohm·mm²/m que posee un material conductor de 1 metro de longitud y 1 mm² de sección. Se designa por la letra ρ (rho) y se mide en Ω·mm²/m.
La relación entre resistencia y resistividad es:
R = ρ · L / S
Donde la sección S de un conductor circular se expresa como:
S = π · d² / 4 = π · r²
Variación de la resistencia con la temperatura
La resistencia de todas las sustancias varía con la temperatura. La resistividad de los no metales disminuye al aumentar la temperatura y sus coeficientes de variación de resistividad con la temperatura son negativos.
Relación práctica para la variación de la resistencia con la temperatura:
Rf = Ro · (1 + α · Δt) (o equivalentemente Rf = Ro + Ro · α · Δt)
Si se desea obtener la temperatura final Tf a partir de la resistencia final Rf, partiendo de una temperatura inicial To y resistencia Ro, se puede despejar:
Tf = To + (Rf − Ro) / (Ro · α)
Propiedades magnéticas y clasificación
Propiedades magnéticas:
- Diamagnéticos: Corresponde a aquellos materiales cuya permeabilidad magnética es menor que la unidad. Las líneas de inducción magnética los atraviesan y no permanecen concentradas en ellos. Ejemplos: agua, cobre, plata.
- Paramagnéticos: Corresponde a aquellos materiales que producen una ligera concentración de las líneas de fuerza al ser sometidos a la influencia de un campo magnético exterior. Ejemplos: estaño, platino, aluminio.
- Ferromagnéticos: Se magnetizan intensamente por debajo de una temperatura determinada (temperatura de Curie). Estos materiales pueden mantener un campo magnético propio al estar en presencia de un campo inductor exterior y quedar imantados. Ejemplos: níquel, cobalto, hierro.
¿Qué propiedades magnéticas tienen mayor relevancia en la tecnología? Los ferromagnéticos, ya que se emplean en la construcción de máquinas eléctricas.
Propiedades físicas
Algunas propiedades físicas importantes son:
- Extensión
- Impenetrabilidad
- Gravedad (densidad)
- Calor específico
- Calor latente de fusión
- Conductividad térmica
- Dilatación
- Conductividad eléctrica
Propiedades químicas
Entre las propiedades químicas destacan:
- Oxidación
- Corrosión —> tipos: uniforme, por localización, intergranular
Propiedades tecnológicas
Las propiedades tecnológicas relevantes en procesos y transformación de materiales son:
- Colabilidad
- Mecanizabilidad (maquinabilidad)
- Soldabilidad
- Ductilidad
- Maleabilidad
- Fusibilidad
- Templabilidad
Observaciones finales
El conocimiento de estas propiedades permite seleccionar adecuadamente las materias primas y auxiliares según el proceso industrial, las exigencias del producto final y las condiciones de servicio.
Descargar
PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué materiales son ferromagnéticos?
Según el documento, los ferromagnéticos son el níquel, el cobalto y el hierro. Se magnetizan intensamente por debajo de su temperatura de Curie y pueden mantener un campo magnético propio.
¿Qué es la resistividad de un material?
Es el valor de la resistencia, en ohm·mm²/m, que tiene un conductor de 1 metro de longitud y 1 mm² de sección. Se designa con la letra ρ (rho).
¿Cómo varía la resistencia con la temperatura?
La resistencia de todas las sustancias varía con la temperatura. Se aplica la relación Rf = Ro · (1 + α · Δt), y en los no metales la resistividad disminuye al aumentar la temperatura.
Ponte a prueba
Tarjetas de repaso
Pulsa una tarjeta para ver la respuesta.
Test
Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.