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Curso ciencias de materiales - propiedades y caracteristicas





CORPORACION UNIVERSITARIA DEL META
DECANATO DE INGENIERIAS Y TECNOLOGICAS
FACULTAD: INGENIERIA INDUSTRIAL



CORPORACION UNIVERSITARIA DEL META
DECANATO DE INGENIERIAS Y TECNOLOGICAS
FACULTAD: INGENIERIA INDUSTRIAL
VILLAVICENCIO-META
9 AGOSTO DEL 2013
TABLA DE CONTENIDO
1. GUIA CATEDRA ‘’Q’S’’.
1.1 ¿QUE SON LAS CIENCIAS DE MATERIALES?
1.2. ¿PORQUE?
1.3. ¿PARA QUÉ?
1.4. ¿CÓMO?
1.5. ¿CUANDO?
1.6. ¿DONDE?
1.7. ¿QUIEN?
1.8. ¿A QUIEN?
1.9. ¿CUANTO?
1.10. ¿CON QUE?

2. PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS.

3. HISTORIA DE MATERIALES.

4. PROPIEDADES, CARACTERISTICAS Y APLICACIONES INDUSTRIALES EN LA CIENCIA DE MATERIALES.




1. GUIA CATEDRA ‘’Q’S’’
1.1 QUE SON LAS CIENCIAS DE MATERIALES?

La ciencia de materiales es un campo multidisciplinar que estudia los conocimientos fundamentales sobre las propiedades generales de los materiales y los aplica en varias areas de la ciencia y la ingeniería, consiguiendo que éstos puedan ser utilizados en obras, maquinas y herramientas diversas, o convertidos en productos necesarios o requeridos por la sociedad.

Incluye elementos de la química y física, así como las ingenierías química, mecanica, civil y eléctrica o medicina, biología y ciencias ambientales. Con la atención puesta de los medios en la nanociencia y la nanotecnología en los últimos años, la ciencia de losmateriales ha sido impulsada en muchas universidades.

1.2. PORQUE?
Porque ha sido fundamental en el desarrollo de materiales semiconductores, de los cuales se  fabrican los transistores, que son la base de las aplicaciones tecnológicas de la microelectrónica.
1.3. PARA QUÉ?
Para Contribuir a la creación de nuevos materiales y modificar las propiedades de los ya existentes para obtener con ellos mejores productos

1.4.
CÓMO?
Se usaba y producía con una gran dosis de empirismo,  la ciencia y la ingeniería como un campo continuo, que por su propia naturaleza, no es adecuado separar en ciencia e ingeniería. Dicho de otra manera, ciencia e ingeniería de materiales surge como una doctrina coherente o un campo técnico con profundas raíces intelectuales. Combina de manera íntima el conocimiento de la materia con el mundo real de la función del material y su desempeño. Liga el estudio profundo, fundamental de la materia con el imperativo de la satisfacción de las necesidades humanas.


1.5. CUANDO?
Los materiales han sido centrales para el crecimiento, la prosperidad, la seguridad y la calidad de vida de los humanos desde el principio de la historia. Sin embargo, el estudio sistematico de los materiales se inicio aproximadamente en 1940.Este estudio sistematico emerge como resultado de los éxitos que tuvo la química como ciencia y del advenimiento de la mecanica cuantica que al aplicarse al estado sólido proporciona información precisa de las relaciones entre las propiedades de los materiales y su estructura. A esta nueva area del conocimiento se le denomina ciencia demateriales. Por otro lado y en la vida cotidiana, los sectores de la producción utilizan diversos materiales buscando mejorarlos, diversificar su uso para así dar satisfacción de manera mas eficiente a las necesidades que surgen de la sociedad en general, actividad que recibe el nombre de ingeniería de materiales.
1.6. DONDE?
Se aplica en todos los lugares donde habite el hombre donde desarrolle su vida social, familiar, laboral y productiva. Ya que han sido centrales para el crecimiento, la prosperidad, la seguridad y la calidad de vida de los humanos desde el principio de la historia.
1.7. QUIEN?
Los profesionales de proyección, visión, ingenio, de innovación, aquellos que ven mas alla de lo que esta plasmado, los que se imponen retos que al principio parecen ser imposibles, pero que con constancia, perseverancia logran metas impredecibles.
1.8. A QUIEN?
A la sociedad en general, quienes reciben en las diferentes areas o posiciones a aquellos que les guste y sepan innovar, elaborar y diseñar ya que de eso depende tanto la ingeniería como la ciencia de materiales y al mismo tiempo eficiencia y celeridad tanto en el servicio que ofrece como el servicio que utiliza.
1.9. CUANTO?
Desde la antigüedad se ha venido hablando y trabajando la ciencia de materiales que muchos no sepan que la aplican a diario es diferente, pues esta ha venido pasando por unas etapas que son las siguientes
1. Edad de piedra.
2. Edad de cobre.
3. Edad de bronce.
4. Edad de hierro.
1.10. CON QUE?
Primero que todo con el conocimiento y la practica que se ha adquirido tanto a nivellaboral, como personal y ya ahí después viene las técnicas, propiedades y procesos productivos que en ellos se aplique.

2. PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES
Las propiedades de un material determinado se pueden clasificar en cinco
Grandes grupos

1. Propiedades químicas: Se refiere a los procesos que modifican químicamente un material.

2. Propiedades físicas: Se refiere a las características de los materiales debido al ordenamiento atómico o molecular del mismo.

3. Propiedades térmicas: Se refiere al comportamiento del material frente al calor.

4. Propiedades magnéticas: Se refiere a la capacidad de algunos materiales al ser sometidos a campos magnéticos.

5. Propiedades mecanicas: Estan relacionadas con la forma en que reaccionan los materiales al actuar fuerzas sobre ellos.

3. HISTORIA DE LOS MATERIALES.
EDAD DE PIEDRA
Comenzó en Africa hace 2,5 millones de años. Este periodo se caracterizó porque los seres humanos crearon herramientas de piedra debido a la carencia de una tecnología mas avanzada. El sílex fue uno de los materiales principales para hacer armas.
La actividad depredadora del hombre influyo en la extinción del mamut y en la de otras especies en diversas partes del mundo. En las llanuras de Norteamérica, los cazadores explotaron las manadas de bisontes. Construyeron algunos refugios rudimentarios.


Materias o materiales mas representativos utilizados en esa época:
· Herramientas de piedra ·
Madera
· Huesos
· Cuernas
· Cestos
· Cuerdas
· Cuero
Ventajas e inconvenientes que supusieron su descubrimientoAdquisiciones tecnológicas como fuego, herramientas, vivienda, o ropa.
·Evolución social.
·Revolución económica desde un sistema recolector-cazador, hasta un sistema parcialmente productor.
·Revolución hacia un sistema económico productivo: agricultura y ganadería

EDAD DE COBRE.
Se descubrió entre 2.500 y 1.800 a.C. En la península ibérica de generaliza hace 4.000 años. Esta época fue la transición entre la utilización del cobre y del bronce. Fue el mineral utilizado por el ser humano, y lo hizo 5000 años, a finales del Neolítico.
La búsqueda y la explotación sistematica de minas, el establecimiento de redes comerciales, el control de la producción por parte de determinados grupos de individuos y la mejora del trabajo de los artesanos. El cobre se emplea principalmente en la conducción eléctrica y en telefonía.

Materias o materiales mas representativos utilizados en esa época
· Cobre
· Ceramica

Ventajas e inconvenientes que supusieron su descubrimiento:
· Auge de la metalurgia calco lítica balcanica.
· Intensificación de la producción.
· Nuevos modelos de ocupación del territorio.
· Especialización artesanal.
· Incremento de los intercambios.
· Estratificación social.
· Aumento de la productividad en la agricultura.
· Revolución de los productos derivados.
· Incremento y diversificación de la producción y los intercambios.

EDAD DE BRONCE.
Se descubrió en diferentes lugares y diferentes épocas, 3.000 años a.C. Se empezó a utilizar en gracia, en china hacia 1.800 a.C., en América en el 1.000 d.C. En esta época fue la transición entre lautilización del cobre y del bronce. El bronce es una aleación de cobre y estaño. Se desarrolló la metalurgia de este metal.
La tendencia a la concentración poblacional, el surgimiento de formas de liderazgo y jerarquización social, el desarrollo del comercio y el incremento, a través de él, de las influencias socio-culturales entre las distintas comunidades. Se aplicaba basicamente en partes mecanicas resistentes al roce y a la corrosión, en instrumentos musicales, joyería, medallas y escultura, y también en monedas.
Materias o materiales mas representativos utilizados en esa época
· Bronce
Ventajas e inconvenientes que supusieron su descubrimiento:
· Mejoraron las técnicas constructivas navales.
· Sustitución de los enterramientos colectivos por otros individuales, que pasaron a situarse en el interior de los poblados.
· Aumento de la riqueza y de la diferenciación social. 
· Producción de armas

EDAD DE HIERRO
Este último periodo de la prehistoria e Europa (el mas importante), se inició en Oriente próximo hacia el siglo XIII a.C. en China comenzó hacia el 500 a.C y en Africa hacia 500 Y 400 a.C. Fue el periodo en el que el bronce fue sustituido por el hierro como material de fabricación de instrumentos y armas.
Como impacto tuvo la aparición de diversas pequeñas ciudades comerciales y la aparición de ricos enterramientos en camaras de bajo túmulos funerarios, en los que se encontraba el bronce, oro, ambar, etc. Cabe nombrar que se aplicaba en la formación de productos siderúrgicos para obtener laminas metalicas galvanizadas y electroimanes.Materias o materiales mas representativos utilizados en esa época
· Hierro
· Plata 
· Oro
Ventajas e inconvenientes que supusieron su descubrimiento:
· Herramientas mas resistentes y baratas.
· Producción de armas, útiles e construcción, etc.

EDAD CONTEMPORANEA
Es el periodo comprendido entre 1979 y la actualidad, esta época se caracteriza por la utilización del petróleo y del carbón.
Petróleo: Etapa posterior a la edad de hierro.
Carbón: Se origina por la descomposición de vegetales.
Las primeras civilizaciones urbanas, las guerras, los inventos para hacer la vida mas cómoda a los humanos, etc.
Aplicaciones
Petróleo: Transporte (terrestre, marítimo y aéreo), calefacción, plasticos, fibras textiles, artificiales, pinturas, detergentes, explosivos, fertilizantes, pinturas, detergentes, explosivos, fertilizantes, asfaltos, etc.
Carbón: Generador de energía, industrias varias, uso doméstico, carboquímica, etc
(1900: Revolución Industrial)
Materias o materiales mas representativos utilizados en esa época:
· Metales
· Carbón
· Vapor 
Ventajas e inconvenientes que supusieron su descubrimiento:
· La economía basada en el trabajo manual fue reemplazada por otra dominada por la industria y la manufactura.
· Mecanización de las industrias textiles y el desarrollo de los procesos del hierro.
· La expansión del comercio fue favorecida por la mejora de las rutas de transportes y posteriormente por el nacimiento del ferrocarril.
· Producción y desarrollo de nuevos modelos de maquinaria.
· La economía basada en el trabajo manual fue reemplazada porotra dominada por la industria y la manufactura.
· Producción en serie.
· Grandes diferencias económicas entre la sociedad.
· Cambio climatico.
4. PROPIEDADES, CARACTERISTICAS Y APLICACIONES INDUSTRIALES EN LA CIENCIA DE MATERIALES.

TECNOLOGICAS


INSTALACION
PRECISION
CONTAMINACION
TRANSPORTE
REPUESTOS
EMPAQUE
PLASTICIDAD
VELOCIDAD
SIMETRIA
DISEÑO INDUSTRIAL
DISEÑO MECANICO
DISEÑO ASISTIDO POR COMPUTADOR
EXACTITUD
NORMAS TECNICAS


FISICAS

TRATAMIENTO TERMICO
PLASTICIDAD
PRECISION
RESISTENCIA AL DESGASTE
PRESENTACION DE UN PRODUCTO
INDICE DE CORROSION
VELOCIDAD
EXACTITUD
PRESION


QUIMICAS

CONTAMINACION
RADIOACTIVIDAD
MATERIALES EPOXICOS
MATERIALES SINTETICOS
INDICE DE CORROSON
RESISTENCIA AL DESGASTE
OXIDACION METALICA



MECANICAS

PLASTICIDAD
TRATAMIENTO TERMICO
RESISTENCIA AL DESGASTE
RESISTENCIA A ALA TORCION
INSTALACION
REPUESTOS
DISEÑO MECANICO
TEMPERATURA
EXACTITUD
VELOCIDAD
DUREZA
PRESION



METALURGICAS

TRATAMIENTO TERMICO
DUREZA
RESISTENCIA A LA TORCION
TEMPERATURA
MATERIALES MECANICOS
PRECISION
INSTLACION



CARACTERISTICAS GEOMETRICAS

REDONDEO
SIMETRIA
PLANITUD
CILINDREZ




CARACTERISTICAS AGRADABLES

PRESENTACION DEL PRODUCTO
GARANTIA
BELLEZA
CONTAMINACION
TRANSPORTE


CARACTERISTICAS DEL PROCESO

PRESENTACION DEL PRODUCTO
DISEÑO ASISTIDO POR UN COMPUTADOR
DISEÑO ASISTIDO POR EL HOMBRE
DISEÑO INDUSTRIAL
DISEÑO MECANICO
EMPAQUE
GARANTIA
REPUESTOS
PRECISION
INSTALACION
TRANSPORTE
RESISTENCIA AL DESGASTE
NORMAS TECNICASTE
EFICIENCIA





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