Choque térmico:
Puede definirse como la fractura del material como resultado de un cambio de temperatura (normalmente un enfriamiento brusco).El mecanismo del choque térmico involucra a la dilatación térmica y a la conductividad térmica. El choque térmico es consecuencia de los valores de esas propiedades desde dos puntos de vista.
La regla de las fases:
Una fase es una porción de microestructura homogénea desde el punto de vista químico y estructural. Una microestructura compuesta por una sola fase puede ser policristalina.Los grados de libertad son el número de variables independientes del sistema. Un metal puro en las condiciones correspondientes a su punto de fusión no tiene grado de libertad. El incremento en la temperatura cambiará el estado de la microestructura.
RECOCIDO:
.Acritud:
laminado en frío de una barra o chapa y estirado en frío de un alambre. La reducción de área generada por la operación de deformación en frío está asociada con una orientación preferente de la estructura granular. Un latón con acritud (deformado de tal manera que se reduce su sección.Restauración
Recuperación o alivio de tensiones. Reducción de la energía interna almacenada en el proceso, aumento de la difusión atómica. Reducción en el número de dislocaciones. Recuperación de propiedades físicas: conductividad eléctrica y térmica.Recristalización:
Después de 3s a una temperatura determinada aparecen nuevos granos, Tras 4s están presentes muchos más granos nuevos, Tras 8s, tiene lugar la completa recristalización de la estructura, Para una aleación de cobre con acritud, la temperatura de recristalización disminuye ligeramente al aumentar el grado de acritud.Crecimiento de grano:
La fuerza que impulsa este proceso es la reducción de los bordes de grano, con una alta energía asociada.METALES:
–
No férreas:
Cobre y su aleación:
Primero de los metales conocidos y utilizados por la humanidad. Carácterísticas generales: Buena resistencia a la corrosión. Elevada conductividad eléctrica y calorífica. En general, no endurecen por tratamiento térmico. Endurecimiento por acritud y/o por aleación.Níquel y su aleación:
Metales componentes fundamentales de las llamadas superaleaciones. Carácterísticas generales: Excelente resistencia a la corrosión. Elevada resistencia a la oxidación a altas temperaturas. Muy costosos. Tipos de superaleaciones: Superaleaciones base níquel, cobalto, hierro. Otros: Cinc, Plomo, Estaño…etc.
-A. Ligeras:
Se aplica tradicionalmente al aluminio.Buena resistencia a la corrosión. Elevada conductividad eléctrica y calorífica. Endurecimiento por acritud y tratamiento térmico.) y al magnesio (El más ligero de los materiales estructurales. Muy mala resistencia a la corrosión. Buena resistencia mecánica. Estructura HC: difícil y costos de deformar plásticamente. Endurecimiento por acritud y tratamiento térmico.) por emplearse frecuentemente para reducir el peso de diferentes componentes y estructuras. Del mismo modo, el titanio (Metal ligero y de elevada resistencia. Excelente resistencia a la corrosión. Biocompatibilidad. Obtención muy difícil y por lo tanto muy caro.) y el berilio.
Cerámicos Y VIDRIOS:
Los cerámicos y los vidrios son materiales más antiguos y más resistentes a las condiciones ambientales. También son más avanzados que se están desarrollando para la industria.–Cerámicos cristalinos incluyen los silicatos tradicionales y los muchos compuestos oxídicos y no oxídicos empleados tanto en las tecnologías tradicionales como en las avanzadas. (CÉRAMICAS BLANCAS, que son cerámicos cocidos comerciales, con una microestructura típicamente blanca y con un tamaño de grano fino. ARCILLA es la base de los productos
estructurales arcillosos.
REFRACTORIO son materiales estructurales resistentes a las altas temperaturas, que juegan papeles primordiales en la industria.
CERÁMICOS DE ÓXIDO, son compuestos con niveles de impureza inferiores a veces al 1 por ciento en peso El coste de la separación química y el procesado supone un fuerte contraste con la economía de los cerámicos de silicato.
NO ÓXIDO, elevadas resistencias mecánicas a alta temperatura y al desgaste y mayor tenacidad.).
–Los vidrios son sólidos no cristalinos con composiciones comparables a las de los cerámicos cristalinos, se subdividen por conveniencia en silícicos y no silícicos. (frágil, dureza, resistencia a corrosión, aislante, baja rugosidad, transparencia.)
–Las vitrocerámicas, son otro tipo de materiales cristalinos que se conforman inicialmente como vidrios y posteriormente cristalizan de manera cuidadosamente controlada. El proceso por el que los vidrios pueden transformarse desde un estado no cristalino a un estado cristalino se realiza a temperatura elevada y se denomina desvitrificación.
POLÍMEROS:
Los plásticos: Se pueden moldear fácilmente Están constituidos por macromoléculas Moléculas de grandes dimensiones con composición y estructura química es simple. Polímeros: moléculas lineales o ramificadas, formadas por la repetición de monómeros. Grado de polimerización: número medio de veces que se repite el monómero. Grados muy bajos, líquidos a temperatura ambiente. Las propiedades de los polímeros se derivan de la fuerza de esos enlaces primarios, y de las fuerzas de atracción intermoleculares, mucho más débiles, pero reversibles. Al calentar el material estos enlaces se debilitan, permitiendo a las macromoléculas deslizarse unas sobre otras, dando lugar a fenómenos de fluencia y de flujo en fundido. Termoplásticos, Elastómeros, Termoestables.
SOLUBILIDAD Y ESTABILIDAD QUÍMICA:
Los polímeros no se ven afectados por el agua ni por ácidos o bases inorgánicas, por lo que tienen una notable estabilidad química; solamente los agentes fuertemente oxidantes provocan su degradación. Los disolventes orgánicos pueden actuar sobre los polímeros infiltrándose entre las macromoléculas. Con el disolvente adecuado, no existe una concentración de saturación al aumentar la cantidad de soluto. La temperatura facilita la disolución No existe ningún disolvente universal para todos los plásticos. Una forma de cuantificar la interacción polímero-disolvente es mediante el parámetro de solubilidad.
CRISTALINIDAD:
Grado de cristalinidad: isómero atáctico, isotáctico, sindiotáctico. La cristalinidad se manifiesta como: Ligero aumento de la densidad: la mejor ordenación para ocupar menos volumen. Pérdida de transparencia: los cristales producen reflexiones en múltiples direcciones. Mayor resistencia a disolventes. Los disolventes atacan con mayor dificultad una estructura compacta. Temperatura de fusión definida. Mejores propiedades mecánicas tras estiramiento.Factores que influyen en la cristalinidad de un polímero
: Factores influyentes en la cristalinidad.:Simetría de la cadena: los grupos laterales voluminosos dificultan la ordenación.
Intensidad de los enlaces secundarios: fuertes enlaces secundarios, regularmente distanciados, favorecen la cristalinidad.
Flexibilidad de la cadena principal: a menor flexibilidad, mayor tendencia a la cristalinidad.
Velocidad de enfriamiento, que influye en el porcentaje de cristalinidad del sólido (a mayor velocidad, menor cristalinidad).
COMPORTAMIENTO TÉRMICO:
Todos los polímeros, termoplásticos y termoestables, experimentan a una cierta temperatura, Tg (temperatura de transición vítrea), con una notable disminución de su módulo elástico por encima de ella.En los termoplásticos amorfos, la fluencia a temperaturas superiores a su transición vítrea es tan exagerada que imposibilita su uso en esas condiciones. En los termoplásticos cristalinos, los segmentos de macromolécula que están dentro de la zona cristalina tienen más impedido su movimiento, lo que restringe su fluencia. Los plásticos termoestables tienen su fluencia restringida por los enlaces primarios de reticulación.
FUNCIÓN DE LA FIBRA ENJ EL MATERIAL COMPUESTO:
MEJORAN: o MODULO DE ELASTICIDAD (RIGIDEZ). CARGA DE ROTURA. Relación RESISTENCIA / PESO. COMBINAN: MATRIZ: BLANDA, BAJA RIGIDEZ. FIBRAS: Frágil, ALTA RIGIDEZ. TIPOS DE FIBRA: Fibras continuas unidireccionales. Fibras discontinuas orientadas al azar. Fibras ortogonales o tejidos. Fibras en capas múltiples. Si los compuestos están reforzados con fibras, las propiedades mecánicas en la dirección de las mismas serán mayores que en la dirección transversal. Este hecho confiere a estos compuestos un comportamiento anísótropo.Oxidación: ataque atmosférico directo:
Cuatro mecanismos posibles de oxidación de los metales. -La película «no protectora» es suficientemente porosa para permitir el acceso continuo de O2 molecular a la superficie del metal. Mecanismos con películas no porosas protectoras: -Los cationes se difunden a través de la película y reaccionan con el oxígeno en la superficie exterior. -los iones O2 – se difunden hasta la superficie del metal. -tanto los cationes como los aniones se difunden a velocidades casi iguales, y hacen que la reacción de oxidación ocurra dentro de la película de óxido.Corrosión acuosa: ataque electroquímico
: Ataque destructivo e involuntario de un metal. Ataque electroquímico: hay una reacción química con transferencia de electrones, y empieza en la superficie. Reacciones redox: Los metales se caracterizan por participar en reacciones químicas en las que existe pérdida o ganancia de electrones: Pérdida de electrones⇒reacción de oxidación ⇒reacción anódica. Para que ocurra esta reacción, los e- tienen que transferirse a otra especie química presenteCorrosión galvánica de dos metales
: Cuando un metal es más activo que el hidrógeno se le asigna un potencial negativo y se dice que es anódico respecto al hidrógeno. El metal es oxidado y los iones H+ se reducen a H2↑. Cuando el metal es menos reactivo que el hidrógeno se le asigna potencial positivo y se dice que es catódico con respeto al hidrógeno. El metal es reducido y el H2 se oxida.
Corrosión por reducción gaseosa
: En una pila de concentración de oxígeno, la fuerza motriz de la reacción es la diferencia en la concentración de oxígeno. La corrosión tiene lugar en el ánodo, con carencia de oxígeno. La reacción catódica es una reducción gaseosa.Degradación química de cerámicos y polímeros:
Las cerámicas son materiales resistentes a la corrosión: los metales que se encuentran en la composición de una cerámica están ya en forma más estable, la iónica. Son resistentes a la corrosión a temperatura ambiente (todas) y a temperaturas elevadas las refractarias. Polímeros ⇒procesos físicos y químicos.11
Preparamos materiales termoplásticos como polipropileno, polietileno, poliestireno, poliamida etc. Cada una tendrá su densidad predeterminada y realizamos la separación y la clasificación de ellos mediante método de flotación-hundimiento. Por lo que utilizamos 3 disoluciones de distintas densidades para separarlos, ya que depende de la densidad que tiene cada material flota o se hunde.12
Centramos en esta práctica en los materiales compuestos de matriz polimérica. Mediante el principio de Arquímedes, el cual afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado, podemos conseguir la densidad de diferentes materiales compuestos por medio de la diferencia de peso al estar sumergido en fluido diversos.Desgaste
: El desgaste es una forma física de degradación del material. Se puede definir como la eliminación de material de la superficie como resultado de una acción mecánica. Tipos de desgaste: (1) El desgaste adhesivo tiene lugar cuando dos superficies lisas deslizan una sobre otra y se arrancan fragmentos de una superficie y se adhieren a la otra. (2) El desgaste abrasivo tiene lugar cuando una superficie dura y rugosa desliza sobre una superficie más blanda. (3) El desgaste por fatiga superficial ocurre durante deslizamientos o rodaduras repetidos sobre una pista (4) El desgaste corrosivo tiene lugar por deslizamiento en un ambiente corrosivo y, por supuesto, añade una degradación química a los efectos físicos del desgaste.