Materiales y propiedades de ingeniería

La transferencia de electrones desde átomos electropositivos a átomos electronegativos. Resulta en un enlace electrostático, típicamente entre un metal y no metal.

La compartición de electrones entre pares de átomos. Se encuentra principalmente entre no metales.

La compartición de electrones deslocalizados entre todos los átomos de un cristal metálico.

La degradación de los materiales debido a la interacción con el entorno, provocando un cambio químico que deteriora sus propiedades.

La corrosión que ocurre dentro de un material sin ser visible en la superficie.

La formación de burbujas de vapor debido a cambios de presión, que luego colapsan cerca de la superficie metálica dañando el material.

La degradación de plásticos debido a la exposición prolongada a la luz solar, causando decoloración, deformación y debilitamiento del material.

El proceso de corrosión en cerámicas, provocado por factores como la humedad, el agua y biológicos.

Un material que presenta una disposición desordenada de sus moléculas, sin una estructura regular.

Un material con una estructura interna ordenada y repetitiva, como si estuviera formado por bloques que encajan.

Un material que contiene zonas con estructura ordenada (cristalina) y zonas desordenadas (amorfas).

La temperatura a la que un polímero amorfo se solidifica y adquiere una estructura vítrea. Por debajo de Tg, el polímero se vuelve quebradizo.

Compuestos formados por elementos metálicos y no metálicos, unidos principalmente por enlaces iónicos, con alta temperatura de fusión.

La estructura interna de las cerámicas, formada por iones metálicos (cationes) y no metálicos (aniones) en un patrón regular.

Cerámicas tradicionales como ladrillos, cemento, tejas y silicatos, componentes básicos de las rocas.

Cerámicas de alto rendimiento, con propiedades especiales, formadas por compuestos como óxido de aluminio, carburo de silicio y nitruro de silicio.

Los materiales naturales se corroen porque vuelven a su estado natural, liberando energía. El proceso de extracción de materiales requiere energía, lo que crea un desequilibrio. Cuanto más difícil es extraer un metal, más propenso es a la corrosión.

El dióxido de carbono (CO2) en el aire reacciona con el hidróxido de calcio (Ca(OH)2) en el concreto, formando carbonato de calcio (CaCO3). Este proceso reduce el pH, lo que degrada el concreto.

Los sulfatos (SO2) también reaccionan con el concreto, lo que lleva a la formación de sales como el sulfato de magnesio (MgSO4). Esta reacción puede causar la formación de cristales de etringita, que aumentan el volumen del concreto y lo debilitan.

La corrosión de los metales se produce debido a la reacción con el oxígeno y el agua en el ambiente. Algunos metales, como el hierro, son más propensos a la corrosión que otros.

Los polímeros se degradan por la exposición al calor, la radiación solar y el agua. Esto puede causar que se vuelvan quebradizos y pierdan su resistencia.

Se refiere a la elección del material más adecuado para la aplicación y el ambiente. Por ejemplo, usar titanio en lugar de hierro para una estructura expuesta a la corrosión.

Es importante evitar la formación de celdas galvánicas, dos metales con diferentes propensiones a la corrosión, que se conectan y aceleran el proceso.

Se utiliza para proteger el material de la corrosión al conectarlo a otro material que se corroe más rápido (ánodo de sacrificio). Por ejemplo, se utiliza para proteger tuberías subterráneas.

Es un proceso de enfriamiento rápido en agua, aceite, gas, etc., hasta cerca de la temperatura ambiente para lograr una estructura martensítica.

Produce aceros de alta dureza.

Describe la capacidad de un metal para endurecerse hasta una cierta profundidad, mediante la formación de martensita.

Es una prueba para determinar la templabilidad de un acero.

Se utiliza en un espécimen de acero austenizado.

Consiste en enfriar un extremo del espécimen con agua de forma controlada y luego medir la dureza a lo largo de este.

Modifican la superficie de una aleación metálica para aumentar su dureza.

Ejemplos: Carburación y Nitruración

Exponer un acero con bajo contenido de carbono a una atmósfera rica en carbono o nitrógeno para enriquecer la superficie con estos elementos.

Genera una capa dura y resistente.

Aumenta el contenido de carbono de la superficie metálica.

Proporciona un efecto de endurecimiento similar a la carburación.

El acero se expone a una atmósfera rica en nitrógeno.

Acero de alta aleación o acero inoxidable, conocido por su alta resistencia a la corrosión.

Un tipo de material compuesto que combina agregados minerales con polímeros. Ofrece una resistencia mecánica superior, es ligero de producir, resiste la corrosión y el agua, y se aplica con facilidad.

Un elemento de transición que, dependiendo de la temperatura, adopta diferentes estructuras cristalinas (BCC, FCC) con distintas propiedades mecánicas.

Su estructura cristalina depende de la temperatura, y es un metal de transición que se encuentra en la fabricación de aceros y hierros.

Aleaciones que contienen hierro y carbono en pequeñas cantidades (<2.1%). Se caracterizan por su alta resistencia y ductilidad.

Aleaciones de hierro y carbono con cantidades mayores de carbono (2.1% - 6.7%). Se caracterizan por su alta dureza.

Un proceso de tratamiento térmico que consiste en calentar metales y aleaciones a altas temperaturas y enfriarlas lentamente en un horno. Se usa para aumentar la ductilidad y reducir la dureza.

Un proceso térmico que consiste en calentar el metal a altas temperaturas y enfriarlo rápidamente al aire. Se usa para obtener un material con mayor resistencia mecánica.

Una mezcla de cobre y zinc. Es un material resistente a la corrosión, dúctil y fácil de trabajar. Se puede encontrar en tuberías, monedas y diferentes componentes eléctricos.

Una aleación de cobre y estaño. Es un material resistente a la corrosión, muy duro y muy flexible. Se utiliza para la fabricación de esculturas, herramientas y joyas.

Una aleación de aluminio con otros elementos. Es un material ligero, resistente a la corrosión y fácil de trabajar. Son ideales para aplicaciones de aviación y construcción.

Un tipo de aleación de aluminio especialmente diseñada para ser ligera y resistente a la corrosión. Se utiliza en aeronaves, barcos y estructuras ligeras que requieren alta resistencia.

Estos materiales se caracterizan por una alta resistencia a temperaturas extremas. Se utilizan en aplicaciones como motores de aviones, turbinas y otros componentes que trabajan a altas temperaturas.

Es un material que se utiliza para el refuerzo en estructuras de edificios, ya que es resistente y duradero.