INTERSEMESTRAL Flashcards
ARCILLA
roca sedimentada compuesta por agregados de silicatos de aluminio e hidratos procedentes de la descomposición de rocas
MALAQUITA
mineral del grupo V, posee 57% de cobre
¿Cuáles son las características de la Edad de Piedra?
Uso de herramientas hechas de piedra
Uso de metales preciosos como oro y plata
Construcciones con madera y adobe
¿Cuándo inició la Edad de Cobre y qué materiales se usaban?
Inició en 2,500 A.C.
Uso de herramientas hechas de cobre mediante el forjado
Adhesivos de origen animal
¿Qué caracteriza a la Edad de Bronce y cuándo ocurrió?
Ocurrió alrededor de 2,000 A.C.
Armas hechas con aleación de estaño y cobre
¿Qué materiales se desarrollaron en la Edad de Hierro (1600 A.C. - 1200 A.C.)?
Hierro
Caucho
Vidrio
Invención del acero
¿Qué materiales surgieron en la Revolución Industrial?
Producción del zinc
Silicio
Aluminio metálico
Cemento
Producción masiva de acero
BRONCE
cobre + estaño
LATÓN
cobre + zinc
VIDRIOS SON…
óxido de silicio
¿Qué materiales se desarrollaron a partir de 1909?
1909: Baquelita
1913: Acero inoxidable
1914: Superaleaciones (Co, Ni, Ti, Zr)
1931: Neopreno, Nylon, PVC
1936: Teflón
1957: PET
1958: Circuitos integrados
1960: Metales amorfos
1991: Nanotubos de carbono
¿Cuáles son los materiales más recientes en el desarrollo de materiales?
2000: Polímeros de alta temperatura
2000-2010: Materiales compuestos
2012-2015: Biomateriales y prótesis
2018: Nanocélulas
2018-2025: Desarrollo de nuevos materiales con tecnología (polímeros y semiconductores)
ANTES EL SER HUMANO SOLO DISPONÍA DE ESTAS 3 COSAS…
madera
arcilla y rocas
metales
¿ Cómo se le designaba el nombre e las épocas?
Usaban el nombre del material que más predominaba
AÑO EDAD DE PIEDRA
3000 a.C
AÑO EDAD DE COBRE
5000- 1500 a.C
AÑO EDAD DE BRONCE
2000- 0 a.C
AÑO EDAD DE HIERRO
1000 a.C- 1774 d.C
AÑO EDAD DEL ACERO
1774 d.C- 1950 d.C
ORDEN DE LAS ERAS DE LOS MATERIALES
piedra
cobre
bronce
hierro
acero
polímeros
¿ Qué se descubrió en la era de piedra ?
Se crean las primeras armas punzocortantes.
Se descubre la arcilla, que se ablanda con agua y se endurece al cocerse al calor.
¿ Qué se descubrió en la era del cobre ?
Se descubre que el cobre natural puede ser suavizado con calor y endurecido al martillearlo.
¿ Cuáles fueron los avances principales de la era del bronce ?
Se descubrió que mezclar estaño y cobre producía un material más fácil de fundir y trabajar.
Se endurecía más rápido y era ideal para fabricar armas.
¿ Qué se descubrió en la era del hierro ?
Se descubrió el “hierro bueno”.
Se calentaba hierro en hornos de carbón y se compactaba por martilleo para remover el óxido.
Casi 3000 años después se descubrió que el carbón era responsable de formar el acero.
¿ Qué impacto tuvo la era de acero ?
Se desarrolla la Revolución Industrial gracias a la producción masiva de acero.
Se fabrican máquinas e infraestructura que desplazan el trabajo manual.
¿ Qué avances hubo en la era de los polímeros y cuándo inició ?
Inició en 1922 cuando Staudinger propuso la estructura de las macromoléculas.
En 1950, la producción mundial superó un millón de toneladas.
En 1976, los plásticos se convirtieron en los materiales más utilizados.
¿ Cuándo inició la era del Silicio y que se descubrió ?
Inició en 1904 con el descubrimiento de la válvula de vacío (diodo).
¿ En qué era vivimos actualmente ?
Estamos en la era de los polímeros y semiconductores.
Los materiales actuales combinan propiedades de elementos puros con características únicas.
Actualmente, ¿Cuáles son los mejores materiales ?
Aquellos que presentan combinaciones
¿ En qué siglo comienzan avances notables para el desarrollo de materiales ?
siglo XIX
¿ Cuáles fueron los principales avances que contribuyeron al desarrollo de nuevos materiales ?
Descubrimiento de rayos X
Nuevos elementos en la tabla periódica ( muy reactivos )
Técnicas de microscopía
Conocimiento de estructura cristalina de los materiales
¿Cómo se clasifican los materiales según su estructura interna?
Amorfos → No tienen un orden definido en su estructura interna.
Cristalinos → Presentan un orden estructural en la disposición de sus átomos.
EJEMPLO DE MATERIAL AMORFO
vidrio, plástico, geles
EJEMPLO MATERIAL CRISTALINO
sal de mesa, cuarzo, metales
¿Qué son los materiales compuestos?
Son materiales formados por dos o más materiales con propiedades distintas que, al combinarse, generan un material con características superiores.
¿Cuáles son los tipos de materiales compuestos reforzados?
Materiales reforzados con fibras, partículas y hojuelas.
EJEMPLOS DE MATERIALES REFORZADOS CON FIBRAS, PARTÍCULAS Y HOJUELAS
Fibra de carbono en resina epóxica
Cermets (cerámica + metal)
Hormigón reforzado con hojuelas de acero o vidrio
¿Qué es una matriz metálica? ¿Puedes dar un ejemplo?
Es un material compuesto cuya fase continua es metálica, como el aluminio. Un ejemplo es el aluminio reforzado con fibra de carbono.
¿Qué es una matriz polimérica? ¿Puedes dar un ejemplo?
Es una matriz en la que el material base es un polímero, como la resina epóxica. Un ejemplo es el fibra de vidrio en resina epóxica.
¿Qué es una matriz cerámica? ¿Puedes dar un ejemplo?
Es una matriz compuesta que tiene una fase cerámica, como en los cermets, que son mezclas de cerámica y metal.
¿Qué son los materiales inteligentes?
Son materiales que responden de manera controlada a estímulos externos, como temperatura, presión o campo eléctrico.
TIPOS DE MATERIALES INTELIGENTES
piezoeléctricos
memoria de forma
cromoactivos
fotolumniscentes
¿Qué son los materiales piezoeléctricos y cómo convierten energía?
Son materiales que convierten la energía mecánica (como presión o movimiento) en energía eléctrica, como el cristal de cuarzo.
¿Qué son los materiales cromoactivos y qué característica distintiva tienen?
Son materiales que cambian de color en respuesta a estímulos externos, como cambios de temperatura o luz.
¿Qué son los materiales fotoluminiscentes y en qué se diferencian de los fluorescentes?
Son materiales que emiten luz después de haber absorbido radiación, mientras que los fluorescentes emiten luz mientras están expuestos a ella.
¿Qué es la memoria de forma en materiales inteligentes?
Es la capacidad de un material de recuperar su forma original después de haber sido deformado, por ejemplo, con calor.
¿Qué son los biomateriales y en qué aplicaciones se utilizan?
Son materiales diseñados para interactuar con sistemas biológicos, como en prótesis o tejidos artificiales.
TIPOS DE BIOMATERIALES
materiales para prótesis
tejidos impresos y artificiales
¿ Cuáles son los materiales del futuro ?
autorreparables ( reparan a sí mismos)
biomiméticos ( adoptan comportamiento de la naturaleza)
¿ Cuál es la clasificación de los materiales según su origen ?
naturales ( seres vivos y naturaleza)
sintéticos ( hechos por el hombre)
semisintéticos (natural-sintéticos)
¿ Cuál es la clasificación de los materiales naturales?
origen:
animal (lana)
vegetal (algodón)
mineral(oro)
Característica de los materiales entrecruzados
son resistentes pero poco transformables
El material compuesto es físico o químico ?
Físico
La aleación es física o química ?
Química
Clasificación de los materiales sintéticos
termoestables ( se funden y moldean 1 vez)
termoplásticos ( se vuelven moldeables a temperaturas altas)
elastomers ( recuperan su forma después d ser deformados)
Ejemplo de un termoestable
melamina
Ejemplo de un termoplástico
plásticos de uso diario
Ejemplo de un blastómero
Llantas, neopreno
¿ Cuáles son los 6 tipos de materiales para ingeniería ?
Metales
Polímeros
Cerámicos
Compuestos
Semiconductores
Avanzados
CARACTERÍSTICAS DE LOS METALES
esta clasificación incluye nm
se dividen en
ferrosos: resisten al calor y fuerza ejercida, excelentes conductores
no ferrosos: poca maleabilidad, no resisten corrosión, poca elasticidad
Dame un ejemplo de un ferroso y un no ferroso
ferroso: acero
no ferroso:cobre
CARACTERÍSTICAS DE LOS CERÁMICOS
resisten temperaturas y son aisladores térmicos
son frágiles, pesados y no reparables
se dividen en óxidos y carburos
Dame un ejemplo de un óxido y de un carburo
óxido : vidrio
carburo: lijas ( carburo de silicio)
CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES COMPUESTOS
sus propiedades combinadas son únicas
son muy costosos
se dividen en :
reforzado con partículas
endurecidos por dispersión
reforzado con fibras
Dame un ejemplo de un material reforzado con partículas
cemento reforzado con partículas
Dame un ejemplo de un material endurecido por dispersión
cobre endurecido con óxido
Dame un ejemplo de un material reforzado con fibras
fibra de carbono
Características de los semiconductores
alta conductividad
se dividen en
intrínsecos
extrínsecos
Ejemplo y característica de los intrínsecos
tienen 1 partícula
silicio
Ejemplo y característica de los extrínsecos
cambian partículas y están dopados ( se le añaden impurezas)
silicio dopado con fósforo
Característica de los polímeros
son ligeros impermeables, baratos y duraderos
tienen poca resistencia al calor, son tóxicos y muy contaminantes
se dividen en :
termoplásticos
termofijos
eslastómeros
ejemplo de termoplásticos
polipropileno
ejemplo de termófijos
RESINAS
Materiales avanzados
nuevos polímeros médicos, biocerámicos, inteligentes, multifuncionales
El teflón es un ejemplo de un …
polímero
¿ Cuáles son los 4 elementos del tetraedro de relación estructura- propiedad ?
desempeño
composición
síntesis y procesamiento
microestrctura
¿ Qué indica el desempeño ?
costo y uso
¿ Qué indica la composición ?
composición química (habla de materiales_)
¿ Qué indica la síntesis y procesamiento?
como se transforman los materiales
¿ Qué indica la microestructura ?
descripción del arreglo de átomos
Qué significa estructura ?
arreglo de átomos
¿ Qué son los enlaces químicos ?
uniones entre átomos y moléculas
¿ Cuáles son los enlaces secundarios ?
unen moléculas
¿ Cuáles son los enlaces primarios ?
unen elementos
¿ Qué tipo de enlace es el responsable de que hierva el agua ?
los enlaces secundarios
¿ Qué es el átomo ?
unidad fundamental de la materia y la partícula más pequeña de un elemento
¿ Qué indica el número atómico ?
cantidad de protones eb un átomo de cualquier elemento
¿ Qué conforma al átomo ?
nucleo:
protón +
neutrón-+
orbitales:
electrón -
¿ Qué es la masa atómica?
razón promedio de las masas de protones y neutrones el átomo
¿ CUáles son los números cuánticos ?
N
L
M
S
¿Qué indica el número cuántico N?
El nivel de energía principal
¿ Qué indica el número cuántico L?
la forma de los subniveles
s=0
p=1
d=2
f=3
¿ Cuáles son los subniveles?
s, p, d y f
¿ Qué indica el número cuántico M?
define los orbitales
2l + 1
¿ Qué indica el n.c S ?
el giro del electrón, siempre es 1/2
hacia arriba positivo, hacia abajo negativo
¿ Cuántos números caben en cada subnivel ?
s=2
p=6
d= 10
f=14
¿ Qué es la valencia ?
El número de electrones que le faltan o debe ceder un átomo para completar su último nivel de energía
¿ Qué es la electronegatividad?
Capacidad que tiene un átomos de atraer los electrones hacia si
¿ Qué es un enlace iónico ?
metal + no metal
3 TIPOS DE ENLACES PRINCIPALES
iónico
covalente
metálico
¿ Qué es un enlace covalente ?
no metal + no metal
¿ Qué es un enlace metálico ?
metal + metal
Diferencia entre enlace covalente polar y no polar
polar: hay diferencia de electronegatividad
no polar: no hay diferencia de electronegatividad
El CH es ?
polar
Cuál es la diferencia de electronegatividad de un covalente no polar ?
0-0.4
Cuál es la diferencia de electronegatividad de un polar ?
0.4- 1.7
Cuál es la diferencia de electronegatividad de un iónico ?
igual o mayor a 1.7
Características de las fuerzas de Vander Waals
fuerza electroestática
2 o + moléculas
no hay transferencia de electrones
+-
intermolecular
Características de los puentes de Hidrógeno
son débiles
hidrógeno unido a :
Oxígeno
Nitrógeno
Flúor
¿Qué es la atracción dipolo-dipolo instantáneo?
cuando una molécula no polar, temporalmente se vuelve un dipolo
¿Qué es la atracción dipolo inducido?
Es la atracción que ocurre cuando una molécula polar induce un dipolo en una molécula no polar cercana.
Entres más electronegativo, el enlace es más…
iónico
Fracción de enlace covalente y iónico, se calcula cuando hay un enlace…
mixto
En las curvas de morse, mientras más profunda sea la gráfica ….
es más fuerte el enlace
¿ Cuáles son los 4 tipos de arreglos cristalinos
sin orden ( gases)
corto alcance ( vapor del agua )
largo alcance ( metales)
cristales líquidos ( pantallas de calculadoras )
Materiales de corto alcance son amorfos ?
si
Cuántos sistemas cristalinos de los 7 tienen los materiales ?
1 o +
Materiales largo alcance son cristalinos ?
si
¿ Cuáles son los 7 sistemas cristalinos ?
cúbico
hexagonal
tetragonal
romboédrico
ortorómbico
monoclínico
triclinic
Una estructura cristalina está conformada por …
red y base
¿ Qué es la red en una estructura cristalina ?
Colección de puntos de red, los cuales forman un patrón periódico “ esqueleto”
¿ Qué es la base en una estructura cristalina ?
grupo de uno o más átomos dentro de la red
¿ Cuántas redes de bravaIs existen ?
14
SC
cúbica simple
1 átomo
BCC
cúbica centrada en el cuerpo
2 átomos
FCC
cúbica centrada en las caras
4 átomos
Parámetro de red es…
la medida de un lado del cubo
¿ Qué es el factor de empaquetamiento ?
Fracción de espacio ocupada por átomos, suponiendo que son esferas duras que tocan a su vecino más cercano.
¿ Para qué sirven los índices de MILLER?
para identificar, ya sea posición de los puntos de la red, donde generalmente se encuentran los átomos, las direcciones y para definir los planos.
lAS DIRECCIONES SON VECTORES ?
SI
una dirección y su negativa no son idénticas ?
CORRECTO
una dirección y su múltiplo son idénticos ?
SI
LOS PLANOS Y SUS NEGATIVOS SON IDÉNTICOS ?
SI
LOS PLANOS Y SUS MÚLTIPLOS SON IDÉNTICOS?
NO
¿ Qué son los sitios intersticiales ?
Los sitios intersticiales son sitios o lugares que pueden ocuparse por átomos diferentes a los de la estructura cristalina.
¿ Cómo se le conoce a los átomos de los sitios intersticiales?
se conocen como imperfecciones, impurezas o dopantes, dependiendo de ciertas características.
TIPOS DE IMPERFECCIONES
puntuales
lineales
superficie
¿ Qué es el sitio intersticial de vacancia ?
cuándo hay un punto de red vacío, falta 1 átomo
¿ Qué son los átomos sustitucionales ?
un átomo toma el lugar de otro, pero es totalmente diferente
¿ Qué son los átomos intersticiales ?
Átomos que ocupan lugares que no están definidos
¿ Cuál es el defecto de Schottky ?
Cuando un átomo positivo y uno negativo generan vacancias
¿ Qué es el defecto de Frenkel ?
Genera una vacancia y un átomo intersticial
Dislocación de arista
se produce a partir de un corte y como que se distorsiona la figura
Dislocación helicoidal
se produce cuando se corta y después se tuerce pareciendo un tornillo
