Durante toda la historia de la humanidad, incluso desde antes de ésta, los primeros seres humanos interaccionaban con los objetos y elementos del entorno en el que vivían, sirviéndose y experimentando con ellos. El uso y estudio de los materiales no es nada nuevo.
¿Qué son los materiales? U
n material es una sustancia (elemento o, más comúnmente, compuesto químico) con alguna propiedad útil, sea mecánica, eléctrica, óptica, térmica o magnética. A partir de ellos obtenemos o fabricamos los productos de los que podemos hacer uso.
Estos materiales son formados a partir de los elementos químicos registrados en la tabla periódica.
Pueden clasificarse según sus características de distintos tipos o sus propiedades.
- Según su origen:
Los materiales se suelen dividir en naturales y artificiales, según se encuentren directamente en el medio natural o sean el resultado de algún proceso de fabricación. Sin embargo en la sociedad actual es muy difícil encontrar materiales que se utilicen directamente, tal y como se encuentran en la naturaleza. La inmensa mayoría de los materiales que manejamos han sufrido algún proceso, más o menos complejo, de transformación. En general ,los materiales provienen de una forma natural (rocas, petróleo, Madera, resinas vegetales, etc) que se suele denominar material prima, a partir de la cual se obtienen mediante distintos métodos. Durante ese proceso, algunos materiales (como la lana, el mármol o la Madera) solo sufren modificaciones parciales, conservando su esencia, por lo que se suele mantener el calificativo de naturales.
Entre los materiales naturales, unos se deben a un proceso de ciclo corto (medido en una escala de tiempo acorde a la vida humana), como puede ser los de origen vegetal o animal, por lo que merecen el calificativo de renovables. Sin embargo otros, obedecen a
procesos de formación suficientemente lentos (eras geológicas) como para que se los considere no renovables.
ESQUEMA
-
Según sus propiedades:
Desde las necesidades más generales del diseño, se pueden establecer unos grandes grupos, según den respuesta a las exigencias esenciales:
- Materiales resistentes/ Materiales ligeros.
- Materiales resistentes a la temperatura.
- Materiales elásticos/ Materiales plegables.
- Materiales transparentes a la luz/ Materiales Opacos.
- Materiales en dos dimensiones: Las propiedades de las superficies.
Sin embargo, cuando se quiere disponer de una mayor especificación del comportamiento de un material, se necesita una descripción cuantitativa de sus propiedades. Nos encontramos así con propiedades físicas, como la densidad, la conductividad eléctrica, la dilatación térmica, el calor específico, los puntos de fusión y ebullición, la permeabilidad magnética, etc. Desde el punto de vista de la construcción de formas, tiene especial importancia aquellas propiedades físicas que describen el comportamiento frente a los esfuerzos. Reciben el nombre de propiedades mecánicas. Entre ellas están las siguientes:
DUREZA, que es la resistencia de un material a ser rayado por otro (lo que permite construir una escala de quién raya a quién (
Escalas de dureza). En su aplicación técnica suele identificar con la oposición a ser penetrado.
DUCTILIDAD, que es la capacidad que tiene un material de aceptar importantes deformaciones antes de romperse.
FRAGILIDAD, que caracteriza aquellos materiales que se rompen con muy poca o nula deformación previa.
TENACIDAD, que mide la cantidad de energía necesaria para producirla rotura.
RESISTENCIA A LA TRACCIÓN, que se define como la fuerza por unidad de superficie que produce la rotura cuando las carga se van aplicando a través de estado de equilibrio (sin cargas súbitas ni choques).
ELASTICIDAD, que es la capacidad de recupera la forma inicial una vez desaparecida la fuerza que causaba la deformación.
RESISTENCIA A LA FATIGA, que se caracteriza por la capacidad de soportar esfuerzos periódicos, aplicados un elevado número de veces.
s o menos complejo, de
transformació
n.
En general ,los materiales provienen de una forma natural (rocas, pe
tróleo, Madera,
resinas vegetales, etc) que se suele denominar material prima,
a partir de la cual se
obtienen mediante distintos métodos.
Durante ese proceso, algunos materiales (como la lana, el márm
ol o la Madera)
solo sufren modificaciones parciales, conservando su esencia,
por lo que se suele
mantener el calificativo de naturales.
Entre los materiales naturales, unos se deben a un proceso
de ciclo corto (medido
en una escala de tiempo acorde a la vida humana), como pue
de ser los de origen vegetal
o animal, por lo que merecen el calificativo de renovable
s. Sin embargo otros, obedecen a
El término acero a una mezcla de hierro con una cantidad de carbono entre
el 0,03 % y el 1,76 % en masa de su composición, dependiendo del grado.
