JOSÉ RICARDO RICO SANTOS
INGENIERÍA INDUSTRIAL
2° SEMESTRE
PROPIEDAD DE LOS MATERIALES
UNIDAD 3 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
ING. Emilio Campos Mendoza
Tabla de contenido 3.1. ELECTRICAS Y MAGNETICAS ..............................................................................................................................................3 3.2 Propiedades Térmi cas ......................................................................................................................................................10 3.3 PROPIEDADES QUIMICAS .................................................................................................................................................12 Propiedades químicas de la madera ......................................................................................................................14 Propiedades químicas de los metales....................................................................................................................15 Propiedades químicas de las fibras textiles ..........................................................................................................16 Sensible A ...................................................................................................................................................................16 Resistente A................................................................................................................................................................16 Algodón........................................................................................................................................................................16 Ácido sulfúrico. Cuproamoniacal al 80%................................................................................................................16 Disolventes, Alcalis, Ácidos diluidos.......................................................................................................................16 Lana .............................................................................................................................................................................16 Ácido sulfúrico y Clorhírico concentrado, Alcalis ..................................................................................................16 Disolventes orgánicos, Ácidos diluidos, oxidantes...............................................................................................16 Celulosa.......................................................................................................................................................................16 Ácidos, Alcalis fuertes, cupro-amoniacales, ciertos oxidantes...........................................................................16 Disolventes orgánico, Acetona. Ácido Fórmico. ...................................................................................................16 Acrílico .........................................................................................................................................................................16 Alcalis caliente, Dimetil, Formamida, Ácido nítrico en frío. .................................................................................16 Ácidos, Oxidantes, Disolventes. ..............................................................................................................................16 Poliamida.....................................................................................................................................................................16 Ácidos concentrados, Fenol, Dimetilformamida en caliente...............................................................................16 Disolventes orgánicos. Agentes de blanqueo .......................................................................................................16 Poliéster.......................................................................................................................................................................16 Ácido nítrico concentrado, Nitrobenceo. Fenoles .................................................................................................16 Antioxidantes. .............................................................................................................................................................16 Polietileno ....................................................................................................................................................................16 Hidrocarburos clorados caliente..............................................................................................................................16 Bases, ácidos, disolventes. ......................................................................................................................................16 Polipropileno ...............................................................................................................................................................16 Disolventes clorados a alta temperatura, Compuestos aromáticos ..................................................................16 Ácidos y alcalis fuertes, Disolventes corrientes....................................................................................................16 Propiedades químicas de los petreros ...................................................................................................................16 3.4 PROPIEDADES MECANICAS ..............................................................................................................................................17
2
UNIDAD 3 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES 3.1. ELECTRICAS Y MAGNETICAS Propiedades Eléctricas Los materiales se pueden clasificar como: •
CONDUCTORES: Son aquellos con gran número de electrones en la Banda de Conducción, es decir, con gran facilidad para conducir la electricidad (gran conductividad). Todos los metales son conductores, unos mejores que otros.
•
SEMICONDUCTORES: Son materiales poco conductores, pero sus electrones pueden saltar fácilmente de la Banda de Valencia a la de Conducción, si se les comunica energía exterior. Algunos ejemplos son: el Silicio, el Germanio, el Arseniuro de Galio; principalmente cerámicos.
•
AISLANTES O DIELECTRICOS: Son aquellos cuyos electrones están fuertemente ligados al núcleo y por tanto, son incapaces de desplazarse por el interior y, consecuentemente, conducir. Buenos aislantes son por ejemplo: la mica, la porcelana, el poliéster; en lo que integran una gran cantidad de materiales cerámicos y materiales polímeros.
La conductividad eléctrica es la capacidad de un medio o espacio físico de permitir el paso de la corriente eléctrica a su través. También es definida como la propiedad natural característica de cada cuerpo que representa la facilidad con la que los electrones pueden
3
pasar por él.
Conductimetria de los materiales Un mĂŠtodo sencillo para medir la conducciĂłn elĂŠctrica, estĂĄ relacionado con la Ley de Ohm: đ?‘–=
� �
Donde: i= La magnitud del flujo de corriente (A=C/s) R= Resistencia a travĂŠs del circuito (Ohms) V= Voltaje (volts) Pero la resistencia depende de la geometrĂa y del material R=p
đ??ż đ??´
Si
Entonces
L
R aumenta
aumenta A
R disminuye
aumenta Resistividad VS Conductividad La resistividad es una propiedad sensible a la microestructura. đ?‘œ=
l đ?‘ƒ
đ??ż
đ??ż
đ??´
đ?‘œđ??´
đ?‘…=đ?‘? =
Combinando đ?‘–=
�
đ?‘™
đ?‘…
đ??´
�
= đ?‘œ đ??˝ = đ?‘œđ??¸ đ??ż
Donde đ?‘™ đ??´ đ?‘‰ đ??ż
Es la densidad de corriente J (A(cm 2) Es el campo elĂŠctrico E (V/cm)
Potencia elĂŠctrica Es la cantidad de energĂa entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el SI es el vatio o watt. Potencia en corriente continua instante por un dispositivo de dos terminales, es el producto de la diferencia de potencial
4
Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia elĂŠctrica desarrollada en un cierto
entre dichos terminales y la intensidad de corriente que pasa a travĂŠs del dispositivo. Por esta razĂłn la potencia es proporcional a la corriente y a la tensiĂłn. Esto es: đ?‘‘đ?‘¤ đ?‘‘đ?‘¤ đ?‘‘đ?‘ž đ?‘ƒ= = ∗ = đ?‘‰ ∗đ??ź đ?‘‘đ?‘Ą đ?‘‘đ?‘ž đ?‘‘đ?‘Ą
Donde: •
đ??ź es el valor instantĂĄneo de la corrienteď ˝
•
đ?‘‰ es el valor instantĂĄneo del voltaje. Si đ??ź se expresa en amperios y đ?‘‰ en voltios, đ?‘ƒ estarĂĄ expresada enď ˝ watts (vatios). Igual definiciĂłn se aplica cuando se consideran valores promedio para đ??ź, đ?‘‰ y đ?‘ƒ.
Cuando el dispositivo es una resistencia de valor R o se puede calcular la resistencia equivalente del dispositivo, la potencia tambiĂŠn puede calcularse como: đ?‘ƒ = đ?‘… ∗ đ??ź2 =
�2 �
ConducciĂłn en PolĂmeros Los polĂmeros tienen una estructura de banda con una gran brecha de energĂa, lo cual indica que su conductividad elĂŠctrica es bien baja. Esto se debe a que los electrones de valencia en estos tupos de materiales toman parte en enlaces covalentes. Los polĂm eros por ello se utilizan en aplicaciones en los cuales se requieren aislamiento elĂŠctrico para evitar cortocircuitos y descargas. Los polĂmeros en pocas palabras consisten en un buen material dielĂŠctrico. No obstante debido a la baja conductividad, en muc hos casos suelen acumular electricidad estĂĄtica y crean campos electroestĂĄticos que producen daĂąos a los materiales que aĂslan debido a las pequeĂąas descargas contrarias que llegan a causar.
Conductividad en los cerĂĄmicos: Propiedades dielĂŠctricas La mayorĂa de los materiales cerĂĄmicos no son conductores de cargas mĂłviles, por lo que no son conductores de electricidad. Cuando son combinados con fuerza, permite usarlos en la generaciĂłn de energĂa y transmisiĂłn. No asĂ una subcategorĂa del comportamiento elĂŠctrico aislante de los cerĂĄmicos la propiedad dielĂŠctrica. Un buen material dielĂŠctrico es aquel que es capaz de mantener el campo magnĂŠtico a travĂŠs de ĂŠl y sin inducir pĂŠrdida
5
de energĂa. Los materiales cerĂĄmicos es usada para la pĂŠrdida progresiva de di
electricidad de alta frecuencia, usada en aplicaciones como microondas y radio transmisores. A partir de esto, los materiales dieléctricos o aislantes se emplean en los condensadores para separar físicamente sus placas y para incrementar su capacidad al disminuir el campo eléctrico y por tanto, la diferencia de potencial entre las mismas. Teoría de superconductividad: Materiales metálicos y cerámicos Al reducir paulatinamente la temperatura de un material cerca del cero absoluto, las vibraciones entre los átomos disminuyen gradualmente hasta ser un valor nulo. A partir de esta afirmación, se puede concretar la teoría de los materiales superconductores. Esta establece que cuando ciertos cristales son llevados a temperaturas que tienden al cero absoluto, la resistividad eléctrica de aquel material se vuelve nula, de esta manera la corriente puede fluir libremente por el material (sin colisiones y en zigzag). Aun cuando no es factible reducir la temperatura hasta el cero absoluto, ciertos materiales (por lo general semiconductores e incluso materiales impuros) presentan tal comportamiento a valores por encima de dicho valor.
Materiales metálicos superconductores En algunos metales aparece un efecto de superconductividad cuando son enfriados a muy baja temperatura. Su resistencia desaparece por debajo de una temperatura crítica que es específica para cada material. Ciertos metales; especialmente aquellos que tienen bajas temperaturas de fusión y son mecánicamente suaves y de fácil obtención en un alto grado de pureza y libres de esfuerzos mecánicos internos o residuales, y así exhiben semejanzas en su comportamiento en el estado superconductor. Estos materiales superconductores reciben el nombre de superconductores
Tipo I. En cambio, el
comportamiento de muchas aleaciones y de algunos de los metales impuros es complejo e individual, particularmente con respecto a la forma cómo resultan afectados en el estado superconductor en presencia de un campo eléctrico o magnético. Estos superconductores se denominan superconductores Tipo II. Materiales cerámicos superconductores Existen
superconductores
cerámicos
los
cuales
son
materiales
comúnmente
denominados como perovskitas. Las perovskitas son óxidos metálicos que exhiben una
6
razón estequiométrica de 3 átomos de oxigeno por cada 2 átomos de metal; son también
típicamente mezclas de muchos diferentes metales. Por ejemplo, un caso es el superconductor Y 1 Ba 2 Cu 3 O 7?, en el cual los metales presentes son el Itrio, Bario y Cobre. Las perovskitas como material cerámico, comparten muchas propiedades con otros cerámicos Polarización y piezoelectricidad: Metales semiconductores y cerámicos Es importante explicar que cuando uno aplica un campo magnético a un metal semiconductor o un cerámico, se genera la formación y el movimiento de dipolos contenidos en un material. Estos dipolos son átomos o grupos de átomos que tienen carga desequilibrada, no así en el caso a de la aplicación de un campo eléctrico dichos dipolos se alinean causando una polarización. La polarización ocurre cuando un lado de este átomo o molécula se hace ligeramente más positivo o negativo que el lado opuesto, es decir, se crean dipolos debidos al campo eléctrico. Existen cuatro mecanismos de polarización: •
Polarización electrónica: Consiste en la concentración de los electrones en el lado del núcleo más cercano al extremo positivo del campo. Esto produce una distorsión del arreglo electrónico, y así el átomo actúa como un dipolo temporal inducido. Este efecto, que ocurre en todos los materiales es pequeño y temporal.
•
Polarización iónica: Los enlaces iónicos tienden a deformarse elásticamente cuando se colocan en un campo eléctrico debido a las fuerzas que actúan sobre los átomos a más de las de enlaces. En consecuencia la carga se redistribuye dentro del material microscópicamente. Los cationes y aniones se acercan o se alejan dependiendo de la dirección de campo causando polarización y llegando a modificar las dimensiones generales del material.
•
Polarización molecular: Algunos materiales contienen dipolos naturales, de modo que cuando se les aplica un campo giran, hasta alinearse con él. No obstante, existen algunos materiales como es el caso del titanato de bario, los dipolos se mantienen alineados a pesar de haberse eliminado la influencia del campo externo.
Piezoelectricidad propiedad eléctrica de los cerámicos Los materiales piezoeléctricos transforman la energía mecánica (o energía sonora) en energía eléctrica (efecto piezoeléctrico directo), y así lo que ocurre es que al someter el
7
material a la acción mecánica de la compresión o tracción, las cargas de la materia se
separan y esto da lugar a una polarización de la carga; o puedo ocurrir lo opuesto (efecto piezoeléctrico inverso). Esta polarización es la causante de que salten las chispas.
Propiedades Magnéticas Ferromagnetismo El
ferromagnetismo
es
el
ordenamiento
magnético de todos los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y sentido. Un material ferromagnético es aquel que puede presentar
ferromagnetismo. La
interacción ferromagnética es la interacción magnética que hace que los momentos magnéticos tiendan a disponerse en la misma dirección y sentido. Ha de extenderse por todo un sólido para alcanzar el ferromagnetismo. Generalmente, los ferromagnetos están divididos en dominios magnéticos. En cada uno de estos dominios, todos los momentos magnéticos están alineados. En las fronteras entre dominios hay cierta energía potencial, pero la formación de dominios está compensada por la ganancia en entropía. Al someter un material ferromagnético a un campo magnético intenso, los dominios se alinean con éste, dando lugar a un monodominio. Al eliminar el campo, el dominio permanece durante cierto tiempo.
Paramagnetismo El paramagnetismo es la tendencia de los momentos magnéticos libres (espín u orbitales) a alinearse paralelamente a un campo magnético. Si estos momentos magnéticos están fuertemente acoplados entre sí, el fenómeno será ferromagnetismo o ferrimagnetismo. Este alineamiento de los dipolos magnéticos atómicos con un campo externo tiende a fortalecerlo. Esto se describe por una permeabilidad magnética superior a la unidad, o, lo
8
que es lo mismo, una susceptibilidad magnética positiva (y pequeña). En el
paramagnetismo puro, el campo actúa de forma independiente sobre cada momento magnético, y no hay interacción entre ellos. En los materiales ferromagnéticos, este comportamiento también puede observarse, pero sólo por encima de su temperatura de Curie. Los materiales paramagnéticos sufren el mismo tipo de atracción y repulsión que los imanes normales, cuando están sujetos a un campo magnético. Sin embargo, al retirar el campo magnético, la entropía destruye el alineamiento magnético, que ya no está favorecido energéticamente. Diamagnetismo El diamagnetismo es una propiedad de los materiales que consiste en repeler los campos magnéticos tanto el polo norte como el sur. El fenómeno del diamagnetismo fue descubierto y nominado por primera vez en Septiembre de 1845 por Michael Faraday. Generalmente, el diamagnetismo se justifica por la circulación de los electrones en los orbitales doblemente ocupados. Como en un cable de un material conductor, la circulación de los electrones se produce en el sentido en el que el campo magnético que generan se opone al campo aplicado, generando una repulsión (efecto Hall). Por este mismo
mecanismo,
los
superconductores
presentan
un
diamagnetismo
extraordinariamente alto. Materiales diamagnéticos son por ejemplo: bismuto, grafito, plata, agua. Susceptibilidad magnética La susceptibilidad magnética es el grado de magnetización de un material, en respuesta a un campo magnético En física se denomina permeabilidad magnética a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través suyo los campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la intensidad de campo magnético existente y la inducción magnética que aparece en el interior de dicho material.
Permeabilidad magnética En física se denomina permeabilidad magnética a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través suyo los campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la intensidad de campo magnético existente y la inducción magnética que aparece en el interior de dicho material.
9
3.2 Propiedades Térmicas La temperatura es un factor externo de enorme importancia, ya que afecta a prácticamente todas las características de los materiales. Las propiedades magnéticas
mecánicas, sufren
eléctricas
importantes
o
cambios
cuando la temperatura varía, por lo que los efectos térmicos sobre estas propiedades deberán tenerse en cuenta siempre a la hora de dimensionar o seleccionar el material idóneo. En efecto, cuando un sólido recibe energía en forma de calor, el material absorbe calor, lo transmite y se expande. Estos tres fenómenos dependen respectivamente de tres propiedades características del material: la capacidad calorífica o su equivalente calor específico, de su conductividad térmica y de sucoeficiente de dilatación. Analizaremos por separado cada uno de ellos. Capacidad calórica y calor específico Se define la capacidad calorífica o capacidad térmica molar como la energía necesaria para hacer variar en 1 K la temperatura de un mol de material. En los sólidos se trabaja usualmente con el valor Cp, definido como al capacidad calorífica a presión constante. Desde el punto de vista de la ingeniería de materiales es más usual trabajar con el concepto de calor específico a presión constante Ce, que se define como la energia necesaría para hacer variar en 1 K la temperatura de un gramo del material. La relación entre Ce y Cp viene dada por:
Siendo Pa el peso atómico del material.
10
Dilatación térmica
Al aumentar la temperatura, los átomos vibran con mayor amplitud alrededor de su posición de equilibrio, provocando un incremento en la distancia interatómica d0 de equilibrio,
y
por
tanto
haciendo
aumentar
las
dimensiones
del
material.
El cambio de dimensión dL por unidad de longitud y por grado centígrado (o absoluto) de temperatura está dado por la expresión:
Donde a se define como el coeficiente de expansión térmica o coeficiente de dilatación. El conocimiento del coeficiente de expansión térmica o coeficiente de dilatación permite determinar los cambios dimensionales que sufre el material como consecuencia de un cambio en su temperatura.
La determinación experimental del coeficiente de dilatación correspondiente a un material en un rango de temperaturas dado se realiza con ayuda de un dilatómetro. Los fundamentos de la dilatometría y los registros característicos se presentaron en la unidad correspondiente a las transformaciones isotérmicas de la austenita, como herramienta para la determinación de cambios de fases en estado sólido.
Conductividad térmica La conductividad térmica k es una propiedad de los materiales que determina la velocidad a la que el calor se transmite en el material, siendo un factor de máxima importancia en
11
aplicaciones que involucren la transferencia de calor: moldes de solidificación,
intercambiadores,
pantallas
aislantes,
etc.
La ecuación fundamental que regula el flujo de calor Q por unidad de tiempo a través de una sección A, cuando existe un gradiente de temperatura dT/dx, viene dada por la expresión, ya conocida por física fundamental:
3.3 PROPIEDADES QUIMICAS Uno de los factores que limitan de forma notable la vida de un material es la alteración química que puede experimentar en procesos de oxidación o corrosión. Por ello, resulta imprescindible conocer las propiedades químicas de los materiales para así poder
12
determinar su mayor o menor tendencia a sufrir procesos de este tipo.
Oxidación Cuando un material se combina con el oxígeno, transformándose en óxidos más o menos complejos, se dice que experimenta una reacción de oxidación. De una forma esquemática, proceso
se puede representar
el
de oxidación de la siguiente
manera: Material + Oxígeno = Óxido del material ± energía El signo + que precede a la energía indica que la reacción es exotérmica y, en consecuencia, transcurre hacia la formación del óxido. En cambio, si la reacción es endotérmica (signo - para la energía), puede deducirse que el material será de difícil oxidación. Cuando un material se encuentra situado en una atmósfera oxidante, su superficie se oxida más o menos rápidamente; el óxido que se forma se deposita en la parte exterior del material recubriéndolo por completo. Para que el proceso de oxidación continúe en esa situación, el material o el oxígeno deben atravesar, por difusión, la capa de óxido, que se comporta oponiéndose tanto al movimiento de los átomos de oxígeno como a los del material. Existen capas de óxidos que presentan mayor oposición a este m ovimiento que otras. Para aumentar su resistencia a la oxidación, el acero dulce se alea con otro material (por ejemplo, con cromo, aluminio o silicio) que tenga una energía de oxidación mayor y una velocidad de oxidación menor que la suya.
Corrosión la
oxidación
de
un material
concreto se produce en un ambiente
13
Cuando
húmedo o en presencia de otras sustancias agresivas, se denomina corrosión. Ésta es mucho más peligrosa para la vida de los materiales que la oxidación simple, pues en un medio húmedo la capa de óxido no se deposita sobre el material, sino que se disuelve y acaba por desprenderse. La corrosión no se verifica de una manera uniforme, sino que existen determinados puntos del material donde el ataque es mayor. Esto da lugar a la formación de importantes fisuras, que pueden llegar a producir una rotura por fatiga o una fractura frágil del material, si éste se encuentra soportando una tensión de forma cíclica (cambiando de sentido o de intensidad periódicamente) o bien a baja temperatura.
Propiedades químicas de la madera La composición química de la pared celular de las fibras de madera es de mucha importancia, especialmente en maderas duras, por el efecto que tiene en la calidad de la pulpa y papel. La composición química de la madera en sus principales componentes holocelulosa, lignina y extraíbles, es de suma importancia para el comportamiento de la madera en el proceso de pulpaje, así como para la calidad de la madera. De todos los compuestos naturales de carbono, la celulosa parece ser el más abundante y es el principal componente de todas las maderas. Frecuentemente se encuentra en forma fibrosa y dado que su resistencia a la tensión es muy grande, se convierte en el componente
más
importante
en
la
fabricación
de
pulpa
y
papel
.
La lignina, que corresponde a un polímero complejo donde su función principalmente es como relleno o sustancia cementante para impartir
rigidez
al tejido leñoso.
Los polímeros derivados de celulosa, hemicelulosa y lignina presentan una variación considerable en las distintas especies de Eucalyptus. Además, esta lignina es de fácil extracción con un bajo consumo de reactivos químicos lo que trae como consecuencia un fácil
pulpaje.
Con respecto a los extraíbles presentes en el género Eucalyptus, presenta un alto y
14
variado contenido de extraíbles que varían considerablemente según la especie y que la
mayoría de los compuestos son fenólicos con alguna proporción de ácido elágico. Propiedades químicas de los metales Sus átomos tienen 1, 2, o 3 electrones en su último nivel de energía. Los elementos que forman los grupos IA(Alcalinos), IIA(Alcalinotérreos), IIIA(Térreos) son metálicos, por lo tanto los elementos del grupo IA tienen en su último nivel de energía un electrón, los del grupo
IIA
tienen
dos
electrones
y
los
del
IIIA
tienen
tres
electrones.
Sus átomos pueden perder los electrones de su último nivel de energía y, al quedar con más
cargas
positivas
forman
iones
positivos
llamados
cationes.
Sus moléculas son monoatómicas. Es decir, sus moléculas están formadas por un solo átomo (Al, Cu, Ca, Mg, Au). Forman óxidos al combinarse con el oxígeno. El carácter metálico varía de acuerdo con la ubicación del elemento en la clasificación periódica. Acción del oxígeno sobre los metales: Con el oxígeno forman óxidos que en presencia del agua funcionan como bases o hidróxidos. Estas bases son muy fuertes para los metales del primer grupo /alcalinos), menos fuertes para los del segundo grupo (alcalinos terreos) y de más en más débiles a medida que aumenta la valencia y el peso atómico. Todos los metales, excepto el Au, la Ag y el Pt (metales nobles ), se oxidan a la temperatura más o menos elevada en el oxígeno o en el aire seco. Los metales como el Na, el K, el Fe y el Al, al oxidarse a temperatura muy elevada, suelen hacerlo con mucha energía
y
con
viva
incandescencia.
Propiedades químicas de los polímeros Las propiedades químicas de los polímeros se manifiestan a través de la afinidad que tengan los elementos constitutivos del polímero con el medio al cual están expuestos.Todos los átomos de los polímeros están combinados, sin embargo existe el riesgo de la disolución , la cual hace que los elementos se separen del polímero, y debido a esto no deben ser expuestos a solventes (acetona, alcohol, etc.). •
Son permeables a muchos fluidos.
•
La exposición a la radiación solar puede hacer que el material se averíe, pierda pigmento, se fracture y se rompa según la cantidad de calor. No son afectados por el fenómeno de corrosión; los elementos ya están oxidados naturalmente.
15
•
•
No reaccionan con ácidos.
•
Fenómeno en el cual los elementos combinados tienen una mayor afinidad con algún elemento del medio que lo rodea, que con los elementos del mismo polímero.
•
Fenómeno en el cual fluidos, líquidos y gases, puedan pasar a través de los intersticios de los polímeros.
•
Infrarrojo (Gran longitud de onda) y Ultravioleta (Baja longitud de onda).
Propiedades químicas de las fibras textiles Algodón Lana Celulosa Acrílico
Poliamida Poliéster Polietileno Polipropileno
Sensible A Ácido sulfúrico. Cuproamoniacal al 80% Ácido sulfúrico y Clorhírico concentrado, Alcalis Ácidos, Alcalis fuertes, cuproamoniacales, ciertos oxidantes. Alcalis caliente, Dimetil, Formamida, Ácido nítrico en frío. Ácidos concentrados, Fenol, Dimetilformamida en caliente. Ácido nítrico concentrado, Nitrobenceo. Fenoles Hidrocarburos clorados caliente. Disolventes clorados a alta temperatura, Compuestos aromáticos
Resistente A Disolventes, Alcalis, Ácidos diluidos. Disolventes orgánicos, Ácidos diluidos, oxidantes. Disolventes orgánico, Acetona. Ácido Fórmico. Ácidos, Oxidantes, Disolventes.
Disolventes orgánicos. Agentes de blanqueo Antioxidantes. Bases, ácidos, disolventes. Ácidos y alcalis fuertes, Disolventes corrientes.
Propiedades químicas de los petreros Las rocas se deben clasificar por su composición química, mineralogía, estructura, yacimiento y origen. La clasificación adoptada en la construcción es la geológica o modo de
formación.
Las rocas se denominan simples o compuestas, según estén formadas. Estos minerales pueden pertenecer a cualquiera de los siguientes grupos químicos: óxidos, silicatos, carbonatos y sulfatos. •
Pertenecen al grupo de los óxidos, el silice, el cuarzo, lo pórfidos, las areniscas y el gneis.
•
Al grupo de los silicatos pertenecen los feldespatos de sus distintas variantes,
16
potásico y cálcico.
•
Dentro del grupo de los carbonatos tenemos la calcita (carbonato cálcico), que es el mineral esencial de las piedras calizas y mármoles, la magnesista y la dolomia.
•
Finalmente, el grupo de los sulfatos, tenemos el algez o sulfato cálcico hidratado, que es el mineral esencial del yeso.
3.4 PROPIEDADES MECANICAS Las propiedades mecánicas de los materiales refieren la capacidad de cada material en estado sólido a resistir acciones de cargas o fuerzas. Las Estáticas: las cargas o fuerzas actúan constantemente o creciendo poco a poco. Las Dinámicas: las cargas o fuerzas actúan momentáneamente, tienen carácter de choque. Las Cíclicas o de signo variable: las cargas varían por valor, por sentido o por ambos simultáneamente. Las propiedades mecánicas principales son: ·
Elasticidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales de volver a su estado inicial cuando se aplica una fuerza sobre él. La deformación recibida ante la acción de una fuerza o carga no es permanente, volviendo el material a su forma original al retirarse la carga. En física el término elasticidad designa la propiedad mecánica de ciertos materiales
de
sufrir
deformaciones
reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan. ·
Plasticidad: Capacidad de un material a deformarse ante la acción de una carga, permaneciendo la deformación al retirarse la misma.
Es
decir
es
una
deformación
permanente e irreversible. La plasticidad es la propiedad mecánica de un material inelástico,
17
natural, artificial, biológico o de otro tipo, de
deformarse permanente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones por encima de su rango elástico, es decir, por encima de su límite elástico. En los metales, la plasticidad se explica en términos de desplazamientos irreversibles de dislocaciones. En los materiales elásticos, en particular en muchos metales dúctiles, un esfuerzo uniaxial de tracción pequeño lleva aparejado un comportamiento elástico. Dureza: es la resistencia de un cuerpo a ser rayado por otro. Opuesta a duro es blando. El diamante es duro porque es difícil de rayar. Es la capacidad de oponer resistencia a la deformación superficial por uno más duro. La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetración. Fragilidad: La fragilidad se relaciona con la cualidad de los objetos y materiales de romperse con facilidad. Aunque técnicamente la fragilidad se define más propiamente como la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación. dúctiles
Por el contrario, los materiales
o tenaces
se rompen tras sufrir
acusadas deformaciones, generalmente de tipo deformaciones plásticas, tras superar el límite elástico. Tenacidad: es la energía total que absorbe un material antes de romperse, por acumulación de dislocaciones.
Ductilidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales de deformarse sin romperse obteniendo hilos. Maleabilidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales de deformarse sin romperse obteniendo láminas.
18