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CAPITULO I: PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES

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.

En ciencia e ingeniería de materiales, existe además otra distinción para los materiales, y es que deben tener un uso específico, si no es así, entonces se les denomina únicamente sustancia. Por ejemplo, el agua (H2O) en estado líquido es una sustancia, pero al enfriarse y convertirse en hielo, se puede usar como un material de construcción, por lo tanto, esta misma agua solidificada, al tener un uso práctico, se le considera un material.

En resumen, los materiales están formados por elementos, con una composición y estructura única y que además, pueden ser usados con algún fin específico.

1.2.            Propiedades Físicas:

Formas y dimensiones: cuando es necesario utilizar medios de fracción o unión para obtener las formas o dimensiones deseadas. P:Pe/V P( peso) Pe (peso especifico) V (volumen que puede ser real, aparente con vacíos o poros, o a granel).

Peso Específico: Se define como la relación del peso absoluto y el volumen.

Porosidad: cuando el volumen real es menor al volumen que aparenta. P:Ev/Va P(porosidad) Ev (espacios vacíos) Va (volumen aparente).

Permeabilidad: capacidad de algunos materiales de dejarse atravesar por líquidos ya sea por presion o capilaridad (la capilaridad es un fenómeno que permite que los líquidos suban en contra de la gravedad) o por ambos. La cantidad de líquido absorbido por capilaridad nos da su poder de absorción, este está íntimamente relacionado con la porosidad la forma, dimensión ycomunicacion de los poros.

Capilaridad: Es un fenómeno que se presenta cuando se pone en contacto molecular un liquido y un sólido.

Higroscopicidad: capacidad de ciertos materiales de absorber agua y variar su peso.

1.3 Propiedades Termicas:
Transmision del calor.- La transmision del calor de los materiales se puede dar por diferentes propiedades que estos poseen entre ellas puedo mencionar los siguientes:
Capacidad Calorifica.- Es la relacion que existe entre la temperatura y el contenido de calor de un material.
Calor Especifico de un material.- se define como relacion entre la capacidad calorifica del material y la del agua.

calor de Fusion y de Vaporizacion.- Los cuales implican un cambio dentro del material que pasa de una estructura atomica o molecular a otra.
Expansion Termica.- esta se produce normalmente durante el calenmtamiento de un material , se debe a las vibraciones termicas mas intensas de los atomos.

Conductividad Termica (K).- Es la constante de proporcionalidad que relaciona el flujo de calor Q y el gradiente termico.

   Q = K*((T2-T1)/(X2-X1))

Conductividad y Resistividad.- La conductividad depende del numero de poradores , la carga de cada uno y la movilidad del portador de carga. La conductividad es reciproco de la resistividad.

Reflexion de Calor.- Los cuerpos segun la permeabilidad al calor se pueden clasificar en:

Atermanos o Atermicos.- Son aquellos que aumentan de temperatura cuando un flujo de energia calorifica radiante los atraviesa osea son impermeables  en mayor o menor grado de las radiaciones calorificas.
Diatermicos.- Son aquellos cuerpos o materiales que tiennen la propiedad de la reflexion de la luz y a su vez dan paso con mucha facilidad al calor.
1.4 Propiedades Acusticas
transmision y Reflexion del Sonido.- Esta propiedad es originada por vibraciones continuas de frecuencias relativamnete bajas y puede propagarse por4 el aire o a traves de los cuerpos solidos y liquidos.
La porosidad esta relacionada a la capaciad de absorber y aislar el sonido segun su intensidad.

1.5 Propiedades Opticas

color.- Al ingeniero le intereza el color como componente arquitectonico del diseño de las estructuras y es usado como elemento decorativo.
Ademas permite realizar las combinaciones de figura y fondo de los panoramas elevados o isometricos de una obra, tambien mejora la visualizacion de los rtonos d luz y sombra en el diseño.

Reflexion de la Luz.- La luz igual que el color y el sonido es un fenomeno vibratorio de frecuencias y velocidades relativas segu  la superficie donde se desplaza.

Transmision de la Luz.- Estudia la cantidad y forma , de luz que pasa a traves de un  cuerpo, su modificacion y composicion , depende del angulo de incidencia y volumen de la superficie que atraviesan haciendo que cambie de direccion y velocidad generando la impresion de color sobre el material. a estos fenomenos se les conoce  Refraccion y Difracion de la Luz.

1.6.- Propiedades Quimicas.- Aquellas caracteristicas intimas de un material , donde los atomos se enlazan segun la estructura que poseen generando fuerzas de cohesion o repulsion , ademas ladistribucion mole4cular que permite su organizacion fisica.

Composicion Quimica.- a la ausencia de ciertos elementos o la presencia de otros en la composicion quimica pueden cambiar las caractewristicas y propiedades en funcion delas condiciones de fabricacion o utilizaciondel material. 

Estabilidad Quimica.- E una de las propiedades mas importantes de los materiales puesto que interesa la resistencia del material al ataque de agentes agrsores que pueden alterar sus propiedades ya sea la resistencia , dureza ,desgaste,color,etc.

1.7 Propiedes Mecanicas
Resistencia.- Es una medida del esfuerzo necesario para romper un material.
esta dada por la siguiente formula:
R = F/A (Kg/cm^2)

Resistencia  a la Traccion.- cuando las fiuerzas aplicadas a un cuerp tienden a producir alargamineto en las fibras del cuerpo.
Resistencia a la Compresion.- Consiste en aplicar las cargas para acortar la distancia del material.

Tenacidad.- es una medida de la energia necesaria para romper un material.
Elasticidad.- Es la propiedad de recuperar su forma y dimenciones cuando la fuerza deja de actuar.
Plasticidad.- Es la propiedad de mantener la deformacion permannete despues de desaparecer la carga.
Isotropia.- Esta relacionada con la elasticidad , es la propiedad de la cual las condiciones op caracteristicas de elasticvidad se manifiesta de igual medida en cualquier direccion donde se ´resenta la deformacion.
Rigidez.- Se dice que es un a parte estructural es rigida si soprta un gra  esfuerzo con una deformacion relativamente pequeña.

Dureza.- Resistencia de un material a la penetracion de su superficie.
Ductibilidad.- Es la deformacion plastica antes de la ruptura , puede expresarse como elongacion.
Deformacion.- ES esencia proporcional al esfuerzo, es reversible, despues de eliminar el esfuerzo la deformacion desaparece.

mOdulo Elastico (Modulo de Young).- Es una medida de fuerzas de union interatomica , el ingeniero debe estar completamente familiarizado a esta propiedad ya que se relaciona diurectamente con la rigidez de sus diseños de ingenieria.

Deformacion Plastica.- Este tipo de deformacion no es reversible. por ejemplo : durante la fabricacion de varillas de acero donde se produce primero un hilo liso de metal para luego transformarlos en lo que todos conocemos.