Ciencia de los Materiales

EI objeto de la Ciencia de Materiales.

   La ciencia e ingeniería de materiales (CIM) es un campo interdisciplinario que se enfoca en la invención de nuevos materiales y dispositivos y la mejora de materiales conocidos con el fin de obtener una comprensión más profunda de las relaciones microestructura-composición-síntesis-procesamiento.

Materiales para Ingeniería

   Los materiales de ingeniería son diseñados y fabricados con base en los principios de la CIM.

   Las propiedades de los materiales de ingeniería dependen de la composición, estructura, síntesis y procesamiento de estos. Un índice importante de desempeño de los materiales o dispositivos es su razón desempeño/costo.

Tipos de Enlace

   Enlace químico: Es el proceso responsable de las interacciones atractivas entre átomos, este proceso se rige bajo las leyes de la mecánica cuántica.

Enlace iónico 

   Es el resultado de la presencia de atracción electrostática entre iones de signo opuesto.

·         Enlaces débiles

·         Solubles en agua (efecto de ionización)

·         En estado sólido no son buenos conductores

·         En solución son excelentes conductores

Enlace covalente 

   Cuando dos átomos comparten electrones para alcanzar su octeto estable.

·         Enlaces fuertes

·         Pintos de fusión y ebullición bajos

·         Malos conductores de electricidad y calor

Enlace metálico

   Se lleva a cabo con la unión de dos o más átomos de un mismo elemento metálico.

· Estructuras moleculares compactas, sólidas y resistentes

·  Gran fuerza de unión metálica (depende de la carga que tengan los cationes)

·   Conductores de energía eléctrica y térmica

Propiedades Mecánicas y Físicas de los Materiales

Relación estructural y propiedades

   Uno de los aspectos más fascinantes de la ciencia de materiales involucra la investigación de la estructura de un material. La estructura de los materiales tiene una influencia profunda sobre muchas propiedades de estos.

   En gran medida, muchas propiedades de los materiales dependen de la estructura, aún si la composición del material permanece igual. Esto explica por qué las relaciones estructura-propiedad o microestructura-propiedad son extremadamente importantes.

EI problema de la elección de un material

   Cuando se diseña un material para una aplicación determinada, deben considerarse varios factores:

  El material debe adquirir las propiedades físicas y mecánicas deseadas, debe poder ser procesado o fabricado en la forma que se pretende y ofrecer una solución económica del problema de diseño. La satisfacción de estos requerimientos de una manera que proteja al ambiente.

 La selección de un material que tenga las propiedades y el potencial necesarios para transformarse de manera económica y segura en un producto útil es un proceso complicado que requiere el conocimiento de las relaciones estructura-propiedad-procesamiento-composición.