Cuadro Comparativo

Propieades fisicas de los materiales

DEFINICION

CARACTERISTICA

EJEMPLO

APLICACION

Entre las más importantes cabe mencionar la conductividad térmica, la dilatación, la contracción y la fusibilidad.

Están relacionadas con la conductividad y se trata de las propiedades que muestra el material cuando el calor pasa a través de él.

Afectan la capacidad de unmaterial para conducir el calor y la eficacia de los sistemas de refrigeración.

Materiales con estas propiedades se usan para crear calefactores en aplicaciones como estufas, secadores y sistemas de calefacción.

Propiedades térmicas

Las propiedades magnéticas de los materiales serán las que determinen la capacidad del material para una aplicación magnética concreta.

Son muy importantes ya que debido a sus caracteristicas, nos ayudan a mejorar aparatos electronicos.

Las propiedades magnéticas de los materiales se pueden clasificar en paramagnéticas, diamagnéticas y ferromagnéticas.

Los materiales magnéticos juegan un papel esencial en muchos aspectos cotidianos.

Propiedades magnéticas

Esta tipología consiste en la respuesta que presenta un material frente a la exposición a las radiaciones electromagnéticas, especialmente a la luz visible.

Se ponen de manifiesto cuando la luz incide sobre un material. En función de su comportamiento ante la luz, los materiales se clasifican en opacos, transparentes y translúcidos.

Los materiales ópticos se utilizan ampliamente en lentes, ventanas, divisores de haz, prismas y aplicaciones médicas, entre otras.

Los materiales con estas propiedades se caracterizan por ser sumamente utiles en productos que tengan que ver con la luz.

Propiedades ópticas

Propieades fisicas de los materiales

DEFINICION

CARACTERISTICA

EJEMPLO

APLICACION

Son aquellas que determinan el comportamiento de un material ante las fuerzas que se le aplican y reflejan la relación entre su respuesta a una carga y la deformación que sufre.

Estas propiedades resultan de suma importancia, ya que aquellos materiales destinados a productos de ingeniería deben tener una resistencia mecánica óptima para ser capaces de trabajar bajo diferentes fuerzas o cargas.

Los materiales que cuentan con estas propiedades tienen multiples e importantes aplicaciones.

Dentro de este campo existen multitud de propiedades que se pueden medir. Algunas de las más comunes son las siguientes:

Propiedades mecánicas

Las propiedades térmicas se refieren a la mayor o la menor capacidad de transmitir calor o acumularlo, y así dar lugar a la inercia térmica de una construcción. Dichas capacidades se pueden definir como: densidad, calor específico y conductividad térmica, que se refieren al material.

Conductividad térmica: Un material tiene alta conductividad térmica cuando deja pasar el calor por él. Los materiales que transmiten el calor con rapidez se les llama conductores térmicos, y los que no lo transmiten aislantes térmicos. Dilatación térmica: Consiste en el aumento de tamaño que experimenta un material cuando se eleva su temperatura. Generalmente los metales tienen una alta dilatación térmica, y materiales como la madera, el cristal, o los plásticos tienen una baja dilatación térmica, es decir, apenas aumentan de tamaño cuando se calientan. Por el contrario si se hace descender la temperatura de un material, se contrae y disminuye su tamaño; esta propiedad se denomina contracción térmica. Fusibilidad: Es la capacidad de los materiales de pasar del estado sólido al líquido cuando son sometidos a una temperatura determinada. Ejemplos: los metales, algunos plásticos y el vidrio.

Otras caracteristicas es que son esenciales al diseñar estructuras y componentes, garantizan unrendimiento óptimo, eficiencia energética y seguridad en diferentes condiciones de temperatura, fectan la capacidad de un material para conducir el calor y la eficacia de los sistemas de refrigeración, entre otras.

Los materiales con estas propiedades, al soportar altas temperaturas se utilizan en la fabricación de ladrillos, refractarios para hornos industriales, crisoles y revestimientos, ademas, las propiedades térmicas se utilizan para el aislamiento térmico en edificaciones.

El origen del magnetismo se encuentra en los movimientos orbitales y de espín de los electrones y en cómo interactúan entre sí. Teniendo esto en cuenta, las propiedades magnéticas de los materiales serán las que determinen la capacidad del material para una aplicación magnética concreta. Un ejemplo de este tipo es la permeabilidad, una propiedad magnética que indica la facilidad con la que el flujo magnético se acumula en el material.

Son sumamente importantes para saber con mas certeza como va a reaccionar o como se va a comportar un material dandole uso en aplicaciones electronicas por ejemplo, ademas, se caracterizan por la interaccion que tienen con campos magneticos, esta interaccion nos ayuda a seleccionar el mejor material para usos que conlleven una frecuente interaccion con estos campos.

Los materiales paramagnéticos como el aluminio, platino y el oxigeno, son débilmente atraídos por un campo magnético, mientras que los diamagnéticos como el cobre, el bismuto y el grafito, son ligeramente repelidos. Por otro lado, los materiales ferromagnéticos como el hierro, cobalto y niquel, muestran una fuerte atracción y retención del magnetismo. Además, existen materiales antiferromagnéticos como la hematita y ferrimagnéticos con disposiciones magnéticas particulares. La temperatura también influye en las propiedades magnéticas, ya que algunos materiales pueden perder su magnetización a temperaturas elevadas, fenómeno conocido como la temperatura de Curie.

Los materiales magnéticos juegan un papel esencial en muchos aspectos cotidianos, por ejemplo en generadores de potencia, motores eléctricos, sensores en automóviles, aparatos domésticos como refrigeradores, etcétera.En un automóvil podemos encontrar aproximadamente 30 dispositivos magnéticos. Sin embargo, las aplicaciones más visibles y de mayor impacto en la vida moderna se encuentran en la industria electrónica.

Esta tipología consiste en la respuesta que presenta un material frente a la exposición a las radiaciones electromagnéticas, especialmente a la luz visible. Cuando la luz incide sobre un material, se pueden producir varios procesos como la reflexión, la refracción, la absorción y la dispersión.

Transparentes: Los objetos se ven claramente a través de estos materiales, pues dejan que los rayos de luz los atraviesen. Son materiales transparentes el vidrio, algunos plásticos, etc.Translúcidos: Estos materiales permiten el paso de la luz, pero no dejan ver con nitidez lo que hay tras ellos. Tal es el caso de una tela fina, el papel de cebolla, entre otros.Opacos: No se pueden ver los objetos a través de ellos, ya que estos materiales no permiten el paso de la luz. Ejemplos: la madera, los metales, el cartón y la cerámica

1. Resistencia: Aplicación en la construcción: Se utiliza para diseñar estructuras que puedan soportar cargas y tensiones, como puentes, edificios y torres.2. Dureza: Herramientas de corte: Materiales duros se emplean en la fabricación de herramientas de corte, como brocas y cinceles, para trabajar otros materiales.3. Tenacidad: Componentes de seguridad: En la industria automotriz, los materiales tenaces se emplean en la fabricación de componentes de seguridad, como carrocerías y estructuras de absorción de impactos.4. Elasticidad: Neumáticos: Materiales elásticos se utilizan en la fabricación de neumáticos para proporcionar flexibilidad y absorber impactos en el transporte. 5. Plasticidad: Conformado de metales: En la fabricación de piezas metálicas, la plasticidad permite dar forma a los materiales mediante procesos como la forja y la extrusión.

Resistencia: Se opone a la deformación o ruptura del material en presencia de fuerzas o cargas externas. Tenacidad: Es la capacidad de un material para absorber la energía y deformarse plásticamente sin fracturarse. Dureza: Es la capacidad para resistir el cambio de forma permanente debido a la tensión externa. Fragilidad: Indica la facilidad con la que se fractura un material cuando se somete a una fuerza o carga. Maleabilidad: La facilidad con la que un material se deforma bajo tensión de compresión en forma de lámina. Ductilidad: Es la deformación bajo tensión de un material. La mayoría de los aceros comunes son bastante dúctiles y pueden soportar concentraciones locales de tensión. En cambio, los materiales frágiles, como el vidrio, no pueden soportar concentraciones de tensión. Fluencia: La tendencia del material a moverse lentamente y a deformarse permanentemente bajo la influencia de una tensión mecánica externa. Resiliencia: Es la capacidad que posee el material de absorber la energía cuando se deforma elásticamente aplicando una tensión y liberar la energía cuando se elimina la tensión. Fatiga: Se trata del debilitamiento del material causado por la carga repetida del mismo.

Algunas de las caracteísticas mas importantes que tienen estas propiedades esque al concerlas, permiten la selección de materiales que tengan todos los atributos necesarios para un fin en concreto, tambien ayudan a garantizar que el material resista cualquier carga y sus posibilidades de fallo sean bajas. Otra característica muy importante es que ayudan a mejorar la calidad y el rendimiento de los productos ya que estos van a estar expuestos a cargas significativas de fuerza y deben de contar con una excelente calidad.

Es decir, las propiedades mecánicas de los materiales nos ayudan a medir cómo se comportan los materiales bajo carga para conseguir un rendimiento óptimo del sistema. Las propiedades mecánicas incluyen, entre otras, la densidad, la dureza y la elasticidad.

Las propiedades ópticas de los materiales tienen diversas aplicaciones, como: 1. Lentes y Óptica: Diseño de lentes para anteojos, cámaras y microscopios. Desarrollo de sistemas ópticos para telescopios y dispositivos de visión.2. Comunicación Óptica: Fibra óptica para transmisión de datos a alta velocidad en telecomunicaciones. Desarrollo de dispositivos para modulación y detección de señales ópticas.3. Electrónica Optoelectrónica: Fabricación de dispositivos como LED y láseres para aplicaciones en iluminación y comunicación. Fotodetectores y celdas solares para convertir la luz en energía eléctrica.4. Sensores y Detectores: Sensores ópticos para medir temperatura, presión y otros parámetros. Utilización de propiedades ópticas en sistemas de detección de gases.5. Imagenología Médica: Tomografía óptica para obtener imágenes en medicina. Desarrollo de tecnologías de imagen basadas en propiedades ópticas para diagnóstico.6. Seguridad y Autenticación: Marcadores ópticos y hologramas para autenticación de productos. Desarrollo de tecnologías de seguridad basadas en propiedades ópticas.

Conocer caracteristicas de materiales con estas propiedades como por ejemplo si son opacos, traslucidos o transparentes, saber su indice de refraccion, su absorcion, dispersion, entre otras caracteristicas, nos permite saber que material es mas adecuado para un uso específico, ademas, estas propiedades tambien son investigadas y nos han ayudado a entender fenomenos físicos.