Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


Què són els materials? , Apuntes de Química

Asignatura: Ciencia de materials, Profesor: , ,, Carrera: Química, Universidad: UB

Tipo: Apuntes

2013/2014

Subido el 19/06/2014

surro66
surro66 🇪🇸

4.6

(20)

5 documentos

1 / 18

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
TEMA 1. Introducció i classificació . 2n semestre Curs 2013 14
Dra. Mònica Martínez monicamartinez@ub.edu
Què són els materials?
Tipus de materials
Classificació funcional
Estructura, processat i propietats
Disseny i selecció de materials
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Què són els materials? y más Apuntes en PDF de Química solo en Docsity!

Dra. Mònica Martínez [email protected]

 Què són els materials?

 Tipus de materials

 Classificació funcional

 Estructura, processat i propietats

 Disseny i selecció de materials

Ciència de Materials: Conjunt de coneixements que permeten obtenir o reciclar un material, estudiar, quantificar i modificar-ne les propietats.

Tema 1. Introducció i classificació

Material: substància sòlida de la que les propietats poden ser alterades per l’home per a donar-li una aplicació concreta.

Composició: components de què està fet el material.

Estructura: disposició dels àtoms o ions en el materials

Síntesi: processos mitjançant els quals s’obtenen els materials a partir

de productes naturals o químics. Processat: donar la forma per obtenir components útils o bé canviar les seves propietats. Propietats

Aplicació

Obtenció Estructura

 Polímers

Tipus de materials

 Compostos

 Baix cost  Baixa densitat  Flexibles

 Resistència raonable  Enllaç covalent i forces de Van der Waals

 Materials híbrids per millorar propietats  Matriu metàl·lica, ceràmica o polimèrica

 Característiques comuns

 Processos específics de producció  Facilitat de producció, és aplicable  Es modifiquen les propietats fins uns valors determinats  Objecte d’una aplicació tecnològica

Exemples

Aplicacions Propietats

alta conductivitat ductilitat colabilitat maquinabilitat Fe-3%Si motors elèctrics ferromagnetisme acers aleats eines enduriment per tremp propietats òptiques aïllament tèrmic refractaris aïllants de el calor gresols alta temperatura de fusió fàcil conformació làmines flexibles bon aïllant elèctric resistent a la humitat components alta relació resistència-pes eines de tall alta duresa dipòsits baixa densitat embarcacions bona tenacitat

CERÀMICS

Coure Conductor elèctric fosa gris bloc de motor d'automòbil

SiO 2 -Na 2 O-CaO vidre de finestra Al 2 O 3 , MgO, SiO 2 embalatge recobriment de circuits integrats

COMPOSTOS

(^) fibra carboni - epoxi

fibra de vidre - polièster

Material

POLÍMERS

(^) polietilè

epòxids

METALLS

Classificació funcional

© 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™

Metalls, polímers i ceràmics presents en diferents categories

Estructura, processat i propietats

© 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™© 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™

- Propietats depenen de tipus de material.

© 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™© 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™

- Propietats depenen de la temperatura de treball.

Estructura, processat i propietats

Exemples d’interrelació estructura – propietats

  • Carboni (amorf, grafit, diamant)

En el grafit, els àtoms de carboni presenten

hibridació sp2 

 3 enllaços covalents en angle de 120 º

 Orbital  perpendicular. Conductor en la

direcció perpendicular.

Aplicacions: Mina de llapis, lubricant sòlid,

elèctrodes inerts…

En el diamant, els àtoms de carboni presenten

una hibridació sp3. Xarxa CCC.

Aplicacions: Eines de tall i polit.

conductor

No conductor

Estructura, processat i propietats

Exemples d’interrelació estructura – propietats

  • Conductivitat a temperatura ambient (Ohm-m)-1: Material Conductivitat a T amb (m)-^1 Plata 6,8 x 10^7 Coure 6,0 x 10^7 Ferro 1,0 x 10^7 Silici 4,0 x 10 -^4 Germani 2,0 x 10 0 GaAs 10 -^6 Vidre soda-càlcic 10 -^10 Formigó 10 -^9 Alúmina <10-^13 Poliestirè <10-^14 Polietilè 10 -^15 - 10 -^17

METALLS

CERÀMICS

POLÍMERS

SEMICONDUCTORS

CONDUCTORS

SEMICONDUCTORS

AÏLLANTS

  • Problema: Selecció del material més adient per al quadre d’una bicicleta btt.

Disseny i selecció de materials

Acer Fusta

Fibra de Carboni reforçada amb polímer

Aliatges d’alumini

Aliatges de Ti i Mg

Cost important? Propietats importants?

  • Problema: Selecció del material més adient per al quadre d’una bicicleta btt.

Disseny i selecció de materials

Acer Fusta

Fibra de Carboni reforçada amb polímer

Aliatges d’alumini

Aliatges de Ti i Mg

 Baix cost  Alta resistència. × Baixa resistència a la corrosió

 Lleuger  Resistent. × No pot ser conformat

 Molt lleugera  Molt resistent  No corrosió × Molt cara.

 Lleugers  Moderadament resistents.  No corrosió. × Cars

 Més lleugers que els aliatges d’Al × Molt més cars

Cost important? Selecció de l’acer Propietats importants? Selecció de CFRP

Contenidors de begudes carbonatades

PROPIETATS RELLEVANTS

  • Resistència mecànica
  • Tenacitat
  • Baixa densitat
  • No Tòxic
  • Reutilitzable

EXERCICI 3:

© 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™

C: MICROESTRUCTURA

 Quins trets de la microestructura limiten la resistència i la comformabilitat?  Que controla la resistència?

D: PROCESSAT

 Com es pot compatibilitzar alta duresa i conformabilitat?  Quina forma?

B:COMPOSICIÓ

 Base acer?  Base alumini?  Quins elements d’aliatge?  Quina quantitat?

A: CONFORMAT/PREU

 Quina és la relació resistència/densitat?  Quina es la comformabilitat?  Quin és el cost de fabricació?  Quin és el grau de reciclabilitat?

A

C D

B