Propiedades de los Materiales
1. Propiedades Químicas
Oxidación: Material combinado con oxígeno se transforma en óxidos (reacción de oxidación). A mayor temperatura sometido, mayor velocidad de oxidación. El aumento de temperatura activa la difusión de los átomos y del oxígeno.
- Aceros dulces: materiales baratos, resistentes y fáciles de conformar, se oxidan rápidamente.
- Para aumentar la resistencia a la oxidación, se alea con otro material que tenga una energía de oxidación mayor y una velocidad de oxidación menor que la suya. El material añadido se oxida primero, pero al formarse la capa de óxido, el proceso se frena, transcurriendo a velocidad muy lenta.
Corrosión: Oxidación en ambiente húmedo u otras sustancias. Existen determinados puntos del material donde el ataque es mayor, lo que da lugar a la formación de fisuras que pueden llegar a producir una rotura.
2. Propiedades Físicas
Densidad: Relación entre la masa de una determinada cantidad de material y el volumen que ocupa.
Peso específico: Relación entre el peso de una determinada cantidad de material y el volumen que ocupa.
Propiedades Eléctricas
Las sustancias son conductoras y ofrecen una resistencia al paso de corriente, esta depende de su naturaleza (presencia de electrones móviles en los átomos y su grado de movilidad ante un campo eléctrico). Denominada resistividad (resistencia al paso de la corriente de un elemento de ese material de 1 metro de longitud y 1 m² de sección).
- Materiales clasificados en conductores y aislantes según permitan o impidan el paso de corriente eléctrica.
- Existen otros, semiconductores, constituidos por silicio dopado con impurezas de tipo n o de tipo p que son la base de todos los componentes electrónicos.
Propiedades Térmicas
Dilatación térmica: Aumentan de tamaño al aumentar la temperatura. El origen reside en que al aumentar la temperatura aumentan las vibraciones de las partículas del material, lo que da origen a una mayor separación entre ellas.
Calor específico: Cantidad de energía calorífica que se debe aportar a la unidad de masa de la sustancia para elevar su temperatura en un grado sin cambios de fase.
Temperatura de fusión: Al calentar un sólido, el movimiento de sus partículas se hace más amplio, se produce la dilatación; si aumenta, llega un punto en el que la magnitud de las vibraciones es tal que la estructura del material no se mantiene y se produce su fusión. La temperatura a la que esto sucede recibe el nombre de temperatura de fusión. Varía con la presión (punto de fusión); el PdF será mayor cuanto mayores sean las fuerzas que mantienen unidas a sus partículas.
Difusión: Producida al aumentar la temperatura, esto da lugar a un incremento de la agitación térmica de los átomos constituyentes del material.
Conductividad térmica: Transmisión de calor a través de los cuerpos desde los puntos de mayor a los de menor temperatura, y se debe a los choques de átomos y partículas subatómicas. La conductividad térmica es un parámetro indicativo del comportamiento de cada cuerpo frente a esta transmisión de calor.
3. Propiedades Magnéticas
Materiales diamagnéticos: Se oponen al campo magnético; en su interior, el campo es más débil.
Materiales paramagnéticos: Campo magnético interior algo mayor que el aplicado.
Materiales ferromagnéticos: El campo en su interior es mucho mayor que en el exterior; se utilizan como núcleos magnéticos en transformadores y bobinas en circuitos eléctricos y electrónicos.
4. Propiedades Ópticas
Al incidir la luz sobre un cuerpo, parte de ella se refleja, parte se transmite y parte se difunde. Sufre una reflexión no especular en múltiples direcciones y la luz restante la absorbe el cuerpo. El color que presenta un cuerpo se debe a la luz reflejada.
- Cuerpos opacos: transparentes y translúcidos.
5. Fractura
Separación en dos o más partes como efecto de una tensión.
- Fractura dúctil: Se produce una deformación plástica en la zona de rotura.
- Fractura frágil: El material se separa según un plano y sin apenas deformación plástica.
6. Fatiga
Fatiga en elementos sin defectos: Dos etapas: nucleación de fisuras y crecimiento de fisuras hasta tamaño crítico que produce rotura frágil.
Fatiga en el material con defectos: No existe nucleación de fisuras; la duración del elemento está limitada por la velocidad de crecimiento de la fisura. (Cuando una pieza se encuentra sometida a un proceso de fatiga, las grietas crecen progresivamente hasta que se produzca la rotura del elemento).
7. Fluencia
Lenta y continua deformación plástica que sufre un material a alta temperatura bajo la acción de una carga constante. La deformación por fluencia es mayor cuanto mayor sea la temperatura o la carga aplicada.
8. Fricción
Cuando dos piezas se encuentran en contacto, comienzan a deslizarse entre sí al aplicarse una fuerza.
9. Propiedades de Fabricación
Posibilidad de someter un material a una determinada operación industrial.
- Maleabilidad: Estirar en láminas sin romperse.
- Ductilidad: Estirar en forma de hilos.
- Forjabilidad: Capacidad para ser forjado.
- Maquinabilidad: Aplicar procesos de arranque de viruta al material.