Propiedades Fundamentales de los Materiales: Metales, Polímeros y Semiconductores

Propiedades Mecánicas y Comportamiento de los Materiales

El trabajo en frío de los metales aumenta la resistencia a la tensión y el esfuerzo de fluencia, mientras que disminuye la ductilidad. Por otro lado, los polímeros termoplásticos poseen estructuras en cadenas muy flexibles.

Comportamiento Viscoelástico y Térmico

• Termoplásticos amorfos: Para que la deformación sea constante, debe haber una disminución de la tensión aplicada con el tiempo.
• Conductividad: En los metales, esta disminuye al aumentar la temperatura.
• Punto de deformación viscosa: Es la transición de la temperatura de vidrio pastoso a una consistencia rígida.
• Anaelasticidad: Fenómeno donde un material deformado a tracción tarda en recuperar su tamaño original.

Ensayos y Parámetros de Resistencia

• Fluencia en caliente: Se utiliza el parámetro de Larson-Miller.
• Cerámicos: Se evalúan mediante el ensayo de flexión.
• Límite de fatiga: Tensión por debajo de la cual ciertos metales presentan un ciclo ilimitado de vida (a diferencia de la oligofatiga).
• Factor de intensidad de tensiones: Propiedad mecánica que relaciona el tamaño de la grieta y la tensión aplicada en la fractura.

Materiales Compuestos y Óptica

• Fibras ópticas: Los núcleos de sílice y el revestimiento de sílice presentan diferentes índices de refracción.
• Materiales reforzados con fibras continuas y alineadas: La dirección de menor resistencia es la transversal.
• Materiales compuestos con partículas: Presentan menores propiedades mecánicas que aquellos reforzados con fibras.

Propiedades Eléctricas y Magnéticas

Semiconductores y Electrónica

• Semiconductores intrínsecos: Los portadores mayoritarios son huecos y electrones.
• Tipo N: Los electrones son los portadores mayoritarios.
• Tipo P: Los huecos son los portadores mayoritarios.
• Diodos: Dispositivos capaces de transformar corriente alterna (AC) en corriente continua (DC).
• Polarización: En la ecuación de correlación potencial del electrodo, Io se usa en la polarización por activación.

Magnetismo y Ferroelectricidad

• Materiales magnéticos blandos: Presentan un ciclo de histéresis delgado y estrecho, siendo fáciles de magnetizar y desmagnetizar.
• Magnetización de saturación: Ocurre cuando todos los dipolos de una pieza sólida se encuentran alineados con un campo externo.
• Materiales ferroeléctricos: Presentan polarización en ausencia de un campo eléctrico.

Clasificación según Ductilidad y Fractura

• Material frágil: Experimenta poca deformación plástica; posee baja tenacidad y baja ductilidad.
• Material dúctil: Posee alta tenacidad y alta ductilidad.
• Polímeros termoestables: Pueden presentar ductilidades superiores al 100%.
• Fractura por fatiga: La superficie de fractura es perpendicular a la dirección de la tensión aplicada.