Este curso de Análisis de Materiales y otros cursos abiertos son brindados en su totalidad por la universidad Atlantic International University (AIU) como parte de la “ Iniciativa de Acceso Abierto ”. Esta iniciativa es consistente con la Misión y Visión de la universidad .
A través de esta iniciativa, la universidad Atlantic International University (AIU) busca eliminar las barreras que existen actualmente en el acceso a la educación, información y trabajos de investigación. La universidad AIU le da mucho valor e importancia al conocimiento y aprendizaje de los individuos y espera que este curso pueda tener una gran repercusión en las vidas de nuestros estudiantes y la humanidad en general alrededor del mundo, quienes tienen la inclinación natural hacia la búsqueda de nuevo conocimiento. Esperamos que este curso en Administración de la Pequeña y Mediana Empresa y otros cursos gratis , disponibles por parte de esta iniciativa de acceso abierto, permitan el avance y actualización a quienes lo deseen.
El curso de Análisis de Materiales puede formar parte de un programa de titilación abonando hasta tres créditos universitarios. El alumno analizará, clasificará y utilizará los materiales adecuados para una aplicación determinada en la industria, tomando en cuenta sus ventajas y funcionalidad. Las lecciones del curso se pueden llevar en línea através de estudio a distancia. Los contenidos y el acceso están abiertos al publico en función de la iniciativa "Open Access" o "Acceso Abierto" de Atlantic International University. Participantes que desean recibir crédito y/o certificado de termino, deben registrarse como alumnos (Conocer mas de AIU Acceso Abrierto).
1.1. Generalidades. Para dar una definición de lo que es un material, primero debe entenderse como es que está conformado. Lo primero es que un material está compuesto por elementos, generalmente los elementos químicos encontrados en la naturaleza y representados en la tabla periódica de elementos químicos. Sin embargo, esto no es todo, en los materiales estos elementos están relacionados por una composición química definida. Un ejemplo muy sencillo es la sal común, su fórmula química es NaCl, lo que significa que hay un átomo de Sodio (Na) por cada átomo de Cloro (Cl) y es la única forma de obtener este compuesto.
El último factor importante de un material es el acomodo de estos elementos, es decir, su estructura, los materiales están caracterizados por tener una estructura, determinada y única, si este acomodo cambia, cambiarán las características del material y por lo tanto se hablará de este como una variación o como otro material distinto.
1.2. Materiales puros
1.3. Materiales metálicos
1.4. Materiales cerámicos
1.5. Materiales poliméricos
1.6. Materiales compuestos
2.1. Materiales Cristalinos. La división más frecuente de los materiales de acuerdo a su estructura es: materiales cristalinos y materiales amorfos y en general, se definen primero las características de los materiales cristalinos para después describir a los amorfos. Para explicar dichas características es preciso, primero, revisar los conceptos de celda unitaria, simetría y posición atómica.
Para entender lo que es una celda unitaria, se debe imaginar primero como es un ordenamiento de forma regular en dos dimensiones (Figura 1.2a); este puede tener cualquiera figura como patrón y puede ser tan complicado como se desee. Si ahora bien, a ese ordenamiento se le retira la o las figuras y se coloca en el centro de esta sólo un punto, se tendrá ahora un patrón de puntos ordenado (Figura 1.2b). Esta malla de puntos es lo que se denomina una red, y cada uno de los puntos tiene un entrono exactamente igual.
2.2. Materiales amorfos
2.3. Propiedades de los materiales a partir de su estructura
3.1. Propiedades químicas
3.2. Propiedades electromagnéticas. La característica electromagnética de los materiales están en función del tipo de elementos que contengan carga eléctrica. En los metales, por ejemplo, los electrones son las partículas cargadas y que pueden moverse a través de la estructura cristalina; mientras que, en los materiales iónicos es la carga neta del ión la que le da propiedades eléctricas y en los materiales con enlace covalente las imperfecciones y la microestructura le dan, o no, al material propiedades eléctricas.
Sin embargo, en general, los electrones son los portadores de la carga en los materiales, por lo que dependiendo de su tipo y estructura electrónica la conductividad eléctrica de un material es alta o baja. Que tan llena o no esté una capa electrónica y que tan fácil sea para un electrón migrar de una capa a otra son los factores que determinan dicha conductividad.
3.3. Propiedades térmicas
3.4. Propiedades mecánicas
4.1. Industria básica y extractiva
4.2. Industria metalmecánica
4.3. Fabricación de componentes eléctricos
4.4. Industria de la construcción
4.5. Agroindustria. La agroindustria engloba al conjunto de operaciones ejecutadas para la obtención, transformación o transporte de materias primas agropecuarias y forestales con el fin de satisfacer las necesidades de consumo humano y animal.
Se refiere además a los procesos de selección de calidad, clasificación (por tamaño), embalaje-empaque y almacenamiento de la producción agrícola y a las transformaciones posteriores de los productos y subproductos obtenidos de la primera transformación de la materia prima agrícola.
La agricultura, la ganadería y la pesca fueron las primeras labores realizadas por los pueblos sedentarios para lograr su subsistencia. El ser campesino o pescador fue considerado un oficio artesanal hasta la llegada de la revolución industrial, cuando se concentraron grandes poblaciones en la ciudades de gente que necesitaba ser alimentada. Así que no sólo se desarrollo una agricultura industrial, sino también se idearon mecanismos para poder procesar y preservar y transportar dichos alimentos.
5.1. Historia de los materiales inteligentes
5.2. Características principales. Las nuevas tecnologías de fabricación han conseguido un abaratamiento de los materiales inteligentes que permiten el desarrollo de nuevas aplicaciones y la sustitución de materiales tradicionales. Este avance está siendo posible gracias al la cooperación de distintos campos de conocimiento, tales como: física de estado sólido, química, ingeniería de materiales, medicina, mecánica, biología, etc. y a la creación de grupos de desarrollo multidisciplinarias.
Existe una gran variedad de propiedades que pueden ser modificadas, entre ellas están las propiedades mecánicas (dureza, flexibilidad, deformación, tensión, etc.), las propiedades térmicas (transiciones de fase),las propiedades electromagnéticas (ferro, ferri, paramagnéticos), las propiedades ópticas (transmisión de la luz), así como colorimetría, propiedades acústicas y propiedades químicas.
5.3. Nuevas tecnologías
5.4. Presente y futuro de los materiales inteligentes
Examen: Curso Análisis de Materiales