materiales mecanica

1. CLASIFICACION DE LOS MATERIALES NO
METALICOS.
Los materiales no metálicos están formados por aquellos en
cuya composición no intervienen los metales como
componente básico.
Dependiendo de su origen, distinguiremos los materiales
naturales, como la seda o el cuarzo, lo sintéticos, como el
hormigón o el vidrio, y los materiales auxiliares, en los que
se incluyen los pulimentos, las pinturas, los lubricantes, y
otros.
Los materiales cumplen funciones muy distintas,
dependiendo de la necesidad que se pretende satisfacer: la
alimentación, la vivienda, el vestido y calzado, la
ornamentación, la obtención de energía, la fabricación de
herramientas, el transporte, la comunicación, etc.

2. CLASIFICACION DE LOS MATERIALES
NO METALICOS.

3. MATERIALES CERÁMICOS
• Estos materiales presentan una estructura atómica
formada por enlaces híbridos iónico-covalentes que
posibilitan una gran estabilidad de sus electrones y les
confieren propiedades específicas como la dureza, la
rigidez y un elevado punto de fusión.
• Sin embargo, su estructura reticular tiene menos
electrones libres que la de los metales, por lo que
resultan menos elásticos y tenaces que éstos.

4. MATERIALES CERÁMICOS
• CERÁMICOS CRISTALINOS
Se obtienen a partir de sílice fundida. Tanto el proceso de fusión como el de
solidificación posterior son lentos, lo que permite a los átomos ordenarse en cristales
regulares. Presentan una gran resistencia mecánica y soportan altas temperaturas,
superiores a la de reblandecimiento de la mayoría de los vidrios refractarios.
• CERÁMICOS NO CRISTALINOS
Se obtienen también a partir de sílice pero, en este caso, el proceso de enfriamiento
es rápido, lo que impide el proceso de cristalización. El sólido es amorfo, ya que los
átomos no se ordenan de ningún modo preestablecidos.
• VITRO CERÁMICOS
Se fabrican a partir de silicatos de aluminio, litio y magnesio con un proceso de
enfriamiento también rápido. Químicamente son similares a los vidrios
convencionales, pero la mayor complejidad de sus moléculas determina la aparición
de microcristales que les confieren mayor resistencia mecánica y muy baja dilatación
térmica.

5. POLIMEROS
• Son materiales cuyo principal componente es un
producto orgánico de peso molecular elevado
(derivados del petróleo, carbón, gas natural,
etc.), que en alguna etapa de su fabricación han
adquirido la suficiente plasticidad para darles
forma y obtener productos industriales tales
como tubos, planchas, barras, etc., o piezas
terminadas.

6. POLIMEROS
• Los plásticos sintéticos de uso más frecuente son:
• PLÁSTICOS TERMOESTABLES: Endurecen bajo la acción del calor presión, y su
endurecimiento es irreversible por haber sufrido una modificación en su
estructura química, a nivel molecular, ya no se pueden remoldear o ablandar bajo
la acción del calor y presión. Los plásticos termoestables son comparables a la
arcilla, que una vez endurecida con el calor (cocida), su forma es definitiva.
• PLÁSTICOS TERMOPLÁSTICOS: El calor les da plasticidad y fluidez, así se pueden
inyectar a presión en un molde determinado, adoptando la forma del hueco del
molde, se pueden laminar, etc., pero endurecen tan pronto como se enfríen. Los
termoplásticos se pueden remoldear, por consiguiente pueden aprovecharse las
piezas defectuosas, los recortes, etc.
• Haciendo una analogía, se podrían comparar con la cera, que se endurece con el
frío y cuyo endurecimiento no es definitivo, pues con el calor se reblandece y
puede ser nuevamente moldeada.
• ELASTÓMEROS: Tienen una estructura intermedia, en la cual se permite que
ocurra una ligera transformación de enlaces cruzados entre las cadenas
moleculares. Los elastómeros son capaces de deformarse elásticamente en
grandes magnitudes sin cambiar de forma permanentemente.

7. COMPOSITES
• Los composites o resinas compuestas son materiales
sintéticos que están mezclados heterogéneamente y
que forman un compuesto, como su nombre indica.
Están compuestos por moléculas de elementos
variados. Estos componentes pueden ser de dos tipos:
los de cohesión y los de refuerzo. Los componentes de
cohesión envuelven y unen los componentes de
refuerzo (o simplemente refuerzos) manteniendo la
rigidez y la posición de éstos. Los refuerzos confieren
unas propiedades físicas al conjunto tal que mejoran
las propiedades de cohesión y rigidez.

8. TIPOS DE COMPOSITES
• Resinas Fenólicas
• Resina Úrica
• Resina de melamina
• Resinas de poliéster
• Poliuretanos
• Cloruro de polivinilo
• Poliestireno
• Poliamidas
• Polietilenos
• Poli metacrilatos
• Poli-tetrafluoretileno

9. PROPIEDADES FISICAS DE LOS
MATERIALES NO METALICOS.
• Los no metales varían mucho en su apariencia.
• No son lustrosos.
• Por lo general son malos conductores del calor y la electricidad.
• Sus puntos de fusión son mas bajos que de los metales (aunque el diamante una
forma de carbono, se funde a 3570 ºC).
• A temperatura ambiente los encontramos en estado gaseoso (H2, N2, 02, F2 y C12),
líquido (Br2) y un sólido volátil (I2). El resto de los no metales son sólidos que
pueden ser duros como el diamante o blandos como el azufre.
• Al contrario de los metales, son muy frágiles y no pueden estirarse en hilos ni en
láminas.
• No tienen brillo metálico y no reflejan la luz.
• Muchos no metales se encuentran en todos los seres vivos: carbono, hidrógeno,
oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre en cantidades importantes.

10. PROPIEDADES FISICAS DE LOS
MATERIALES NO METALICOS.
• Plasticidad: Capacidad de un material de mantener una
deformación permanente o no recuperable después de
aplicar una carga.
• Elasticidad: Capacidad de un material de recuperar la
forma al eliminarse el esfuerzo aplicado.
• Ductilidad: Capacidad de un material de experimentar
una deformación plástica apreciable antes de romper.
• Fragilidad : Cuando en el proceso de fractura, es decir
de separación de un cuerpo en dos o más piezas en
respuesta a una tensión aplicada estática, se da poca o
ninguna deformación plástica en el material antes de
romperse.

11. PROPIEDADES MECANICAS DE LOS
MATERIALESNO METALICOS.
• MODULO DE ELASTICIDAD.
• DEFORMACION PLASTICA.
• RESISTENCIA A LA CORROSION.
• TENACIDAD.

12. PROPIEDADES TERMICAS DE LOS
MATERIALES NO METALICOS.
• TERMOFLUENCIA: La conservación de las propiedades mecánicas a altas
temperaturas toma gran importancia en determinados sectores como la industria
aeroespacial. Los materiales cerámicos poseen por lo general una buena resistencia
a la termofluencia. Esto es debido principalmente a dos factores en el caso de
cerámicos cristalinos: altos valores de temperatura de fusión y elevada energía de
activación para que comience la difusión.
• CHOQUE TÉRMICO: Se define como la fractura de un material como resultado de
un cambio brusco de temperatura. Esta variación repentina da lugar a tensiones
superficiales de tracción que llevan a la fractura.
• FRACTURA: Los polímeros pueden fallar ya sea por mecanismo dúctil o por
mecanismo frágil. Por debajo de la temperatura de transición vítrea, los polímeros
termoplásticos fallan en modo frágil, de manera muy parecida a los vidrios
cerámicos. Sin embargo por encima de la temperatura de transición vítrea fallan en
forma dúctil, con evidente deformación extensa e incluso extricción antes de la falla.
• LA POROSIDAD :de los materiales cerámicos puede tener una drástica influencia
sobre la conductividad térmica; el aumento en la fracción de volumen de poros
conduce generalmente a una reducción de la conductividad térmica.

13. PROPIEDADES ELECTRICAS DE LOS
MATERIALES NO METALICOS.
De los polímeros
• Conductividad eléctrica baja
• Consisten en un buen material dieléctrico.
• en muchos casos suelen acumular electricidad estática y crean campos
electroestáticos que producen daños a los materiales que aíslan debido a
las pequeñas descargas contrarias que llegan a causar.
• La resistividad en un polímero puede reducirse agregando compuestos
iónicos
• se aumenta la conductividad de los polímeros convirtiéndolos en
semiconductores denominados extrínsecos.

14. PROPIEDADES ELECTRICAS DE LOS
MATERIALES NO METALICOS.
• Son dieléctricos
• Polarización electrónica: Consiste en la concentración de los electrones en el lado del núcleo
más cercano al extremo positivo del campo. Esto produce una distorsión del arreglo electrónico, y
así el átomo actúa como un dipolo temporal inducido. Este efecto, que ocurre en todos los
materiales es pequeño y temporal.
• Polarización iónica: Los enlaces iónicos tienden a deformarse elásticamente cuando se colocan
en un campo eléctrico debido a las fuerzas que actúan sobre los átomos. En consecuencia la
carga se redistribuye dentro del material microscópicamente. Los cationes y aniones se acercan o
se alejan dependiendo de la dirección de campo causando polarización y llegando a modificar las
dimensiones generales del material.
• Polarización molecular: Algunos materiales contienen dipolos naturales, de modo que cuando
se les aplica un campo giran, hasta alinearse con él. No obstante, existen algunos materiales
como es el caso del titanato de bario, los dipolos se mantienen alineados a pesar de haberse
eliminado la influencia del campo externo.
• La piezoelectricidad es la deformidad que se produce únicamente en materiales cerámicos al
incidir sobre ellos una corriente alterna de alta frecuencia, produciendo una dilatación y
contracción que origina vibraciones mecánicas, comportándose así el material como un emisor
sonoro.

15. PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS
MATERIALES NO METALICOS
• Su electronegatividad es de mediana a alta.
• Presentan 4 ó más electrones en su último nivel, no "removibles".
• Sus moléculas son generalmente biatómicas y covalentes.
• Forman compuestos iónicos con los metales y covalentes con otros
no metales.
• son todos elementos representativos pertenecientes al bloque p de
la tabla periódica.
• Al ionizarse forman aniones (se reducen ) porque incorporan
electrones en su nivel mas externo, para adquirir la configuración
electrónica del gas noble que les sigue en la tabla.