Clasificación y Propiedades de los Materiales: Naturales, Artificiales y Sintéticos

Clasificación según su origen

Materiales naturales: son aquellos que se encuentran en la naturaleza, como el algodón, la madera, el cobre, el oro, etc.

Materiales artificiales: son aquellos fabricados por el hombre a partir de los materiales naturales, como el papel, el vidrio o el acero.

Materiales sintéticos: son aquellos creados por las personas a partir de materiales artificiales. Es decir, no se encuentran en la naturaleza ni ellos ni ninguno de sus componentes. Por ejemplo, el poliéster o el nailon.

Clasificación según sus propiedades y aplicación

Materiales metálicos: Estos materiales son sustancias inorgánicas que están compuestas de uno o más elementos metálicos, pudiendo contener también algunos elementos no metálicos. Ejemplos de elementos metálicos son el hierro, el cobre, el aluminio, el níquel y el titanio, mientras que como elementos no metálicos podríamos mencionar al carbono.

Materiales cerámicos: como los ladrillos, el vidrio y la loza, tienen escasa conductividad tanto eléctrica como térmica y, aunque pueden tener buena resistencia y dureza, son deficientes en ductilidad, conformabilidad y resistencia al impacto.

Polímeros: en estos se incluyen el caucho, los plásticos y muchos tipos de adhesivos. Se producen creando grandes estructuras moleculares a partir de moléculas orgánicas obtenidas fundamentalmente del petróleo.

Propiedades de los materiales

Propiedades ópticas

  • Transparentes: son los materiales que dejan pasar la luz.
  • Translúcidos: son los materiales que dejan pasar la luz, pero no dejan ver nítidamente a través de ellos.

Propiedades térmicas

  • Conductor: es la capacidad de conducción de calor. Ejemplo: metales.
  • Aislante: material que ofrece una resistencia alta a la transferencia de calor. Ejemplo: madera, plásticos.
  • Fusibilidad: facilidad con la que un material puede pasar de líquido a sólido.

Propiedades eléctricas

  • Conductor: capacidad de un material para dejar pasar la electricidad. Ejemplo: metales.
  • Aislantes: son los materiales que no permiten el paso de la corriente eléctrica. Ejemplo: madera, plástico, etc.
  • Semiconductores: son los materiales que sólo permiten el paso de la corriente eléctrica en determinadas condiciones.

Propiedades químicas

  • Oxidación: es la resistencia de un material a reaccionar con el oxígeno de la atmósfera formando un óxido. Cuando el material se oxida, queda recubierto de una capa de óxido.
  • Corrosión: es cuando se produce oxidación, pero en un medio húmedo. Cuando el material se corroe, la capa de óxido se desprende del material. La corrosión es más destructiva que la oxidación.

Propiedades mecánicas

  • Elasticidad: es la propiedad de un material que le hace recuperar su tamaño y forma original después de desaparecer la fuerza que lo deformaba.
  • Plasticidad: es la propiedad de un material de deformarse y conservar su nueva forma cuando se encuentra sometido a fuerzas que lo deforman.
  • Ductilidad: es la capacidad de un metal para ser estirado y convertido en alambre.
  • Maleabilidad: es la capacidad de un material para cambiar de forma cuando se martilla o lamina, para formar hojas delgadas.
  • Dureza: es la oposición que ofrece un cuerpo a dejarse rayar o penetrar por otro.
  • Resiliencia: es la resistencia que opone un cuerpo a los choques o esfuerzos bruscos.
  • Fragilidad: es la facilidad de los materiales a romperse cuando una fuerza impacta sobre ellos.
  • Resistencia a la rotura: es la oposición que opone un material a romperse ante la acción continuada de diferentes esfuerzos (tracción, compresión, flexión, torsión y cizalladura).
  • Tenacidad: es la propiedad que tienen ciertos materiales de absorber y soportar, sin deformarse ni romperse, los esfuerzos bruscos que se les apliquen.
  • Fatiga: consiste en el desgaste y posterior ruptura de un objeto que soporta cargas repetitivas, aun cuando estas cargas están por debajo de su tensión de rotura.
  • Maquinabilidad: es la facilidad que ofrecen los materiales a ser mecanizados.
  • Acritud: aumento de la dureza, resistencia y fragilidad en ciertos metales, como consecuencia de una deformación en frío.

Esfuerzos a los que se somete un material

  • Tracción: cuando sobre el objeto actúan fuerzas que tienden a estirarlo. Los tensores son elementos resistentes que aguantan muy bien este tipo de esfuerzos.
  • Compresión: cuando las fuerzas aplicadas tienden a aplastar o comprimir el objeto. Los pilares y columnas son ejemplos de elementos diseñados para resistir esfuerzos de compresión.
  • Pandeo: cuando se somete a compresión una pieza de gran longitud en relación a su sección, se arquea, recibiendo este fenómeno el nombre de pandeo.
  • Flexión: cuando actúan sobre el elemento cargas que tienden a doblarlo. A este tipo de esfuerzo se ven sometidas las vigas de una estructura.
  • Torsión: un cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando existen fuerzas que tienden a retorcerlo. Es el caso del esfuerzo que sufre una llave al girarla dentro de la cerradura.
  • Cizalla o cortadura: es el esfuerzo al que está sometida una pieza cuando las fuerzas aplicadas tienden a cortarla o desgarrarla. El ejemplo más claro de cortadura lo representa la acción de cortar con unas tijeras.

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