Tecnología de materiales pdf
En nuestra vida cotidiana, cuando vemos o utilizamos un producto, ¿nos hemos preguntado alguna vez cuál es el material de ese producto y cómo se ha fabricado? O, como diseñador o ingeniero de productos, ¿ha tenido alguna vez un problema a la hora de elegir el material y el proceso de fabricación adecuados para fabricar su producto?
Hay muchos procesos de fabricación que se han desarrollado para formar un producto. Dependiendo del diseño del producto, la cantidad y la aplicación, la elección de un material y un proceso de fabricación adecuados puede ser su salvación, especialmente durante la fase de desarrollo del producto.
Hay muchos metales con los que todos pueden estar familiarizados, como el cobre, el titanio, el acero, el aluminio, etc. Los metales pueden mezclarse con otros elementos, especialmente metales, para producir una aleación, que tiene mejores propiedades mecánicas que el metal puro.
Los metales ferrosos incluyen el hierro forjado, el hierro fundido, el acero y el acero al carbono, etc., donde el hierro es la composición principal del material, pero difieren en cuanto al contenido de carbono. El carbono se añade al hierro para endurecer el hierro puro. Sin embargo, un alto contenido de carbono puede hacer que las piezas sean más vulnerables a la oxidación. El acero inoxidable es bien conocido por su alta resistencia a la corrosión debido a la presencia de cromo que se añade al contenido de hierro.
Impactos positivos de la tecnología de materiales
Las empresas manufactureras prefieren utilizar materiales probados para sus productos, ya que están validados y sus propiedades químicas y mecánicas están bien estudiadas. Sin embargo, el rendimiento y la funcionalidad del producto pueden mejorarse a menudo con nuevos materiales que, una vez probados y aprobados, ofrecen propiedades de ingeniería muy específicas que mejoran el rendimiento del producto y crean opciones de diseño de productos que no estaban disponibles antes. A continuación se presentan algunos materiales innovadores que podrían transformar la fabricación en un futuro no muy lejano.
Los investigadores del Centro Skoltech de Ciencia y Tecnología Energética de Moscú han creado un material de fosfato de fluoruro de titanio para que sirva de nuevo material catódico. Su fuerte potencial electroquímico y su estabilidad a altas corrientes de carga y descarga superan a los materiales catódicos estándar de litio y cobalto, que son caros y de oferta reducida.
El Real Instituto de Tecnología de Suecia (KTH) ha desarrollado un material superresistente y biodegradable a partir de nanofibras de celulosa de madera. La nanoestructura única del material proporciona una rigidez a la tracción de 86 gigapascales y una resistencia a la tracción de 1,57 gigapascales, ocho veces más rígida que la seda de araña, considerada el biomaterial más resistente, y más fuerte que el acero en términos de peso. Este material ligero podría ser un sustituto ecológico del plástico.
Materiales tecnológicos y sus usos
La tecnología de los materiales es una disciplina relativamente amplia que comienza con la producción de bienes a partir de materias primas hasta la transformación de los materiales en las formas necesarias para aplicaciones específicas.
Los materiales -metales, plásticos y cerámicas- suelen tener propiedades completamente distintas, lo que significa que las tecnologías que intervienen en su producción son fundamentalmente diferentes. La tecnología de los materiales es una disciplina en constante evolución, y los nuevos materiales con propiedades interesantes dan lugar a nuevas aplicaciones. Por ejemplo, la combinación de diferentes materiales en composites da lugar a propiedades de materiales totalmente nuevas. La ciencia de los materiales está estrechamente relacionada con la tecnología de los materiales. La ciencia de los materiales es un campo multidisciplinar que relaciona las propiedades de los materiales con su composición química, microestructura y estructura cristalina.
La industria metalúrgica y la producción y el procesamiento de materiales son aspectos muy importantes de la industria noruega, y también ofrecen un importante valor añadido a la economía a través de la exportación de productos como el aluminio y el ferrosilicio. Los materiales son también de gran importancia en la industria del petróleo y el gas, como por ejemplo para proporcionar protección contra la corrosión del acero en el entorno marino.
Impactos de la tecnología de los materiales
Foto: Todo en su sitio: Todos estos objetos cotidianos están fabricados con diferentes materiales, cada uno de ellos elegido para su propósito. La esponja es excelente para recoger agua, la cuerda es flexible para envolver cosas, el nylon hace cepillos de dientes higiénicos que duran un tiempo, y las pilas están llenas de sustancias químicas que pueden almacenar energía. Ahora imagina una esponja hecha de
metal o un cepillo de dientes de cuerda, y entenderás enseguida en qué consiste la ciencia de los materiales. Si hicieras cualquiera de estos objetos con alguno de los otros materiales, no funcionarían tan bien, si es que lo hacen.
Los materiales que parecían bastante inútiles al principio, a menudo han resultado tener aplicaciones sorprendentes más adelante. (El cristal superresistente Corning® Gorilla® Glass, utilizado en las pantallas táctiles, el adhesivo siempre pegajoso que recubre las partes traseras
Foto: La diferencia de materiales: El vidrio ordinario es demasiado débil y frágil para usarlo en un teléfono, mientras que el vidrio templado es demasiado grueso y pesado. ¿Qué pasaría si pudiéramos fabricar un vidrio ligero pero resistente que pudiera sobrevivir a los golpes y arañazos cotidianos? Esa es la idea básica del cristal Gorilla® que se utiliza en las pantallas táctiles. Llamado originalmente Chemcor, y desarrollado por Corning en 1962 como vidrio plano de seguridad para parabrisas, no alcanzó el éxito comercial hasta que los teléfonos móviles con pantallas táctiles empezaron a utilizarlo más de 40 años después. Lo que en su día fue un material dudoso se ha convertido en uno de los productos más lucrativos de Corning.