Objetivos de la Clase 2

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Objetivos de la Clase 2

• Enumerar las propiedades que poseen los
  materiales.
• Identificar sus propiedades principales de diseño.

Ciencias de Materiales
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Qué es Ciencia de Materiales ?

• Ciencia que se encarga de establecer las
  propiedades físico-químicas de los materiales
  naturales o sintéticos y en base a estos
  conocimientos encontrar métodos de preparación y
  desarrollo tecnológico.
• Áreas de interacción preparación y síntesis de
  los materiales, caracterización de los
  materiales, establecer relación
  estructura-propiedades y aplicaciones.

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Propiedades

• Es la respuesta de un material al interactuar con
  una estimulo externo.
• Mecánicas
• Eléctricas
• Magnéticas
• Térmicas
• Ópticas
• Degradación

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Tipos de materiales

• Metales

Polímeros
Cerámicos
Semiconductores
Compuestos
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Selección de materiales
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Selección de materiales
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Selección de materiales
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Selección de materiales
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Proceso de Selección de Materiales

• Partir de una propiedad requerida. Prop
  mecánica, eléctrica, óptica, decorativa, etc..
• Con las propiedades identificar el material a
  escoger o alternativas. Material estructura,
  composición, cristalino, etc.
• Con el Material, identificar el procesamiento
  requerido. Procesamiento es cambiar la estructura
  para dar una forma determinada.
• Analizar el costo del material y procesamiento
  con las propiedades requeridas.

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Casos de Estudio

• Caso 1 Utensilios de cocina
• Espátulas acero, madera o plásticos
• Utensilios en el horno acero inoxidable
  aluminio, vidrio, cerámicos, etc.
• Platos cerámicos, plásticos (PE) y papel
• Factores de temperatura, tiempo, peso y costo
• Caso 2 Fundas
• Que materiales se necesitan para fabricar una
  funda de supermercado, funda de una librería y
  funda para regalos?
• Requerimientos de esfuerzo, peso, resistencia al
  agua, resistencia a la ralladura, tiempo de vida
  y costo estimar alto, medio y bajo

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Innovación tecnológica entre el peso y el
desempeño también el costo se involucra.
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Factores de influencia en las propiedades de
materiales
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Innovación entre escala y métodos de estudio
Relación entre los métodos de investigación y la
escala de tamaño
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Propiedades Mecánicas

• Esfuerzo
• Deformación
• Modulo elástico
• Resistencia
• Cedencia
• Tensión
• Ductilidad
• Elongación
• Reducción de área
• Tenacidad
• Dureza

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Propiedades Térmicas

• Capacidad Calorífica
• Expansión térmicas
• Conductividad Térmica

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Respuestas a Campos eléctricos

• Conductividad o resistividad eléctrica
• Comportamiento dieléctrico
• Termoelectricidad
• Piezoelectricidad

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Propiedades magnéticas

• Ciclos de histéresis
• Curvas de permeabilidad

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• Ejemplos de una nueva generación desarrollada de
  materiales cerámicos de ingeniería para su
  aplicación en motores avanzados. Las piezas en
  negro son válvulas de motor, asientos de válvulas
  y pernos de pistón hechos de nitruro de silicio.
  La pieza en blanco es un orificio de salida hecho
  de un material cerámico de alúmina.

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