MATERIA PRIMA, MATERIALES Y PRODUCTOS
Materia prima
Materiales
Productos
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA PRIMA
De origen vegetal - Algodón
De origen animal - carne
De origen vegetal - Madera
Por su origen:
- De origen vegetal: Algodón, madera, cereales, frutas , verduras, tubérculos, etc.
- De origen animal: Pieles, lana cuero, sede leche carne, etc.
- De origen mineral: hierro, oro, cobre, plata, silicio, sal, etc.
- De origen fósil: gas natural, petróleo.
De origen mineral - oro
Por su disponibilidad
- Renovables: son recursos que se renuevan en un tiempo (son de constante y rápida reproducción), si se utilizan sosteniblemente son inagotables, entre ellos tenemos las materias primas de origen animal o vegetal.
- No renovables: son recursos que existen producto de largos procesos geológicos de nuestro planeta, entre ellos tenemos las materias primas de origen mineral y de origen fósil.
De origen fósil - Petróleo
CLASIFICACIÓN TECNOLÓGICA DE LOS MATERIALES
El criterio tecnológico empleado: naturaleza física:
Metálicos y sus aleaciones
Oro - acero
Maderas y sus derivados
Madera aserrada - tableros
Polímeros - plásticos
Elastómeros
Materiales pétreos
Piedra arena
Fibras textiles
Lana sintética
Materiales compuestos
Fibra de vidrio
MATERIALES METÁLICOS Y SUS ALEACIONES
MATERIALES METÁLICOS Y SUS ALEACIONES
Son materiales cuyos átomos están unidos entre sí por enlaces metálicos los cuales se caracterizan por tener electrones libres, que generan que los metales tengan una elevada conductividad eléctrica y térmica. Se encuentran en estado sólido a temperatura ambiente (excepto el mercurio).
Una aleación es un metal que contiene adiciones de uno o más metales.
Los metales y las aleaciones se caracterizan también por tener alta densidad, una elevada reflexión de la luz, relativamente alta resistencia, alta rigidez, ductibilidad y resistencia al impacto.
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Metales preciosos: Oro, plata.
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Metales pesados: Cobre, plomo, estaño, zinc.
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Metales ligeros y ultraligeros: aluminio, titanio, magnesio.
METALES FERROSOS
- Hierro.
ALEACIONES FERROSAS
- Acero, acero inoxidable
ALEACIONES NO FERROSAS
- Duraluminio (Cobre - aluminio)
- Bronce (cobre - plomo - estaño)
- Latón (cobre - zinc)
- Peltre (Zinc, plomo, estaño, y antimonio)
- Oro blanco (Oro, cobre, níquel, zinc)
MADERA Y SUS DERIVADOS
Se obtiene de la parte leñosa de los troncos de árbol, esta formada por fibras de celulosa y lignina
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Resistente: Presenta resistencia a la penetración de objetos o a ser rayado.
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Maleable: se puede extender en forma de láminas.
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Tenaz: no se rompe al ser golpeada. Aislante eléctrico y térmico: impide el paso de la electricidad y del calor.
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Es higroscópica (absorbe humedad)
MADERAS ASERRADAS
- Tablas
- Tablones
- Listones
Tabla
Tablones
Listones
DERIVADOS DE MADERA
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Tableros
- Tableros alistonados
- Tableros contrachapados
- Tableros aglomerados
- Tableros de fibras: MDF HDF
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Tableros con recubrimientos
- Tableros con recubrimiento de melanina
- Tableros enchapados
LOS POLÍMEROS (PLÁSTICOS)
Los plásticos son materiales formados por grandes cadenas de átomos de carbono. Estas moléculas se llaman polímeros que resultan de la unión de varias moléculas más pequeñas que se llaman monómeros.
PROPIEDADES DE LOS PLÁSTICOS
- Plasticidad: Fácilmente moldeables
- Elasticidad: Como los elastómeros, que se estiran y recuperan su forma inicial.
- Resiliencia: Son resistentes a los impactos, al contrario que el vidrio que el vidrio que es frágil.
- Aislante térmico, eléctrico y acústico: No conducen el calor, electricidad , insonorizar locales
- Impermeabilidad: No permiten el paso de líquidos.
- Baja densidad: Se trata de materiales de poco peso
- Fácil mecanización: Se trabajan con herramientas y máquinas sin demasiado esfuerzo.
- Dúctiles y Maleables: Forman hilos y láminas.
- Combustibles, incinerar plásticos produce gases perjudiciales para el medio ambiente y la salud
- No biodegradables: La mayoría de los plásticos tardan muchos años en descomponerse.
Termoplásticos
Son reciclables, con aporte de calor se les puede volver a dar nueva forma (se ablandan al calentarse y se endurecen al enfriarse) se procesa por calor y presión.
- Polietileno (PE) Bolsas, láminas impermeabilizantes, tuberías para agua, cordelería, botellas
- Poliestireno (PS) Envases ligeros (como tarrinas de yogurt), molduras, vasos.
- Poliestireno expandido (porexpán)
- Cloruro de polivinilo (PVC) Canalizaciones, fundas de cables, tejidos, mangueras, ventanas.
- Polipropileno (PP) Cascos, juguetes,, aparatos de fontanería, estuches de tapa abatible, vasos.
- Poliamidas (nylon) (PA) Cordelería, como fibra en prendas de vestir, piezas mecánicas.
- Policarbonato (PC) Discos compactos, cascos.
- Metacrilato PMMA Como sustituto del vidrio. , cristales de seguridad, faros de automóviles Politetrafluoroetileno (Teflón).
Termoestables:
No son reciclables mediante calor (se endurecen al calentarse), son más rígidos, resisten tiempos mayores, más frágiles, etc.
Resinas fenólicas (baquelita) PF Aislantes eléctricos, interruptores, mangos de accesorios de cocina
- Resinas úricas (formica) Vasos, platos, revestimiento de muebles de cocina
- Resinas melamínicas (melamina)
- Resina de poliéster Cascos de embarcaciones, piscinas, bañeras
- Resina epoxi Pegamento, circuitos impresos.
Elastómeros:
Son muy elásticos, no soportan bien el calor y no son reciclables con calor. A temperatura ambiente se alargan bajo una pequeña tensión y recuperan su forma original cuan cesa el esfuerzo.
- Poliuretano: Colchones, aislantes térmicos y acústicos, barnices, pegamentos, sellado de juntas
- Caucho: Neumáticos, mangueras, juntas de estanqueidad, elásticos
- Neopreno: Trajes de buceo, correas de transmisión, rodilleras
- Siliconas: Sellado de juntas, prótesis de uso médico.
MATERIALES TEXTILES
Se conocen como materiales textiles o tejidos a los que están formados por fibras entrelazadas que constituyen hilos.
FIBRAS NATURALES
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Algodón: procede del algodonero, es blanco, pero puede teñirse con facilidad., elástico, flexible, suave y aislante térmico. No produce alergias y absorbe fácilmente el sudor.
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Lino: Se obtiene del tallo de la planta de ese mismo nombre. Suele ser blanco o tostado. elástico, flexible (aunque suele arrugarse) y conductor térmico.
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Lana: principalmente del pelo de las ovejas (también del camello).
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Seda: Se obtiene del gusano de la seda), formando hilos muy finos. Resistente, elástica y cara.
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Amianto: material que permite obtener de él fibras resistentes al fuego,
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Fibras metálicas: Debido a su ductilidad, pueden fabricarse hilos de oro, plata y cobre para determinados fines (trajes de torero)
FIBRAS ARTIFICIALES Y SINTÉTICAS
MATERIALES PETREOS
Los materiales pétreos se obtienen de las rocas y se emplean principalmente en el sector de la construcción.
MÁRMOL Y GRANITO
GRANULADOS
YESO
CEMENTO
MATERIALES CERÁMICOS
Se fabrican a partir de materiales primas naturales (arcillas, arena). Aunque las propiedades varían según el tipo, comparten una propiedad: la fragilidad.
Los átomos en las cerámicas están unidos entre sí por enlaces iónicos. Este enlace hace que las cerámicas no posean conductividad eléctrica ni térmica.
El enlace químico entre los átomos también hace que las cerámicas no puedan deformarse significativamente, propiedad que recibe el nombre de fragilidad.
Debido a su naturaleza química, las cerámicas son inertes, es decir, no suelen reaccionar químicamente con el entorno que las rodea, lo que las hace resistentes a la corrosión y degradación.
Cerámicas impermeables:
Las arcillas se someten a altas temperaturas para que vitrifique la arena de cuarzo. Empleado para fabricar baldosas, azulejos, ladrillos especiales, es muy duro.
Cerámicas porosas:
En el proceso de cocción no se funde el cuarzo con la arena y por tanto no vitrifica. Son permeables a los líquidos y gases y su fractura es terrosa. Se fabrican ladrillos, utensilios.
Loza:
Se fabrica con arena arcillosa tratada previamente para eliminar algunas impurezas. Se cuece a mayor temperatura (1.300ºC), obteniéndose un producto parecido a la porcelana pero que no es impermeable.
Refractarios:
Agregando a las arcillas algunos metales (como óxido de aluminio) y cociéndola a mayor temperatura (hasta 1.650 ºC). Ejemplo ladrillos refractarios, electrocerámicas.
Vidrio:
Material muy duro, transparente,inatacable por lejías y ácidos (salvo el clorhídrico), aislante térmico y eléctrico. Se obtiene a partir de arena de cuarzo rica en sílice, a la que se añade cal para aportar dureza y brillo.
MATERIALES SEMICONDUTORES
MATERIALES COMPUESTOS
Son mezclas físicas de dos o más tipos diferentes de materiales (metales con cerámicas, metales con polímeros, cerámicas con polímeros, etc). Lo que se busca es obtener materiales con propiedades específicas proporcionadas por los componentes que lo forman.
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
- Sensoriales.
- Eléctricas
- Térmicas.
- Ópticas.
- Mecánicas
PROPIEDADES SENSORIALES
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Color: fríos, cálidos.
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Brillo: brillante, mate, semi-mate
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Textura: gruesa fina.
PROPIEDADES ÓPTICAS
PROPIEDADES CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA
Conductor: capacidad de un material para dejan traspasar a través de ellos la electricidad. Ejemplo: metales.
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Aislantes: son los materiales que no permiten el paso de la corriente eléctrica, ejemplo: madera, plástico, etc.
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Semiconductores: son los materiales que sólo permiten el paso de la corriente eléctrica en determinadas condiciones.
PROPIEDADES CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
Soldabilidad: facilidad de un material para poder soldarse consigo mismo o con otro material. Lógicamente los materiales con buena fusibilidad suelen tener buena soldabilidad.
Dilatación: es el aumento de tamaño que experimenta un material cuando se eleva su temperatura.
PROPIEDADES QUÍMICAS
PROPIEDADES MECÁNICAS
Flexión - Doblar - Curvar
Cortante - Cortadura - Cortar
Compresión - Comprimir - Aplastar
Tracción - Estirar - Alargar
Torsión - Retorcer (Giro)
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
SELECCIÓN DE MATERIALES
Al seleccionar un material para una determinada aplicación, habrá que tener en cuenta los siguientes factores:
- Sus propiedades: dureza, flexibilidad, resistencia al calor.
- Las posibilidades de fabricación: las máquinas y herramientas de las que se dispone, la facilidad con que se trabaja.
- Su disponibilidad: la abundancia del material, la proximidad al lugar donde se necesita.
- Su precio.
- Su impacto sobre el medio ambiente: si contamina, o es tóxico, o biodegradable.
La propiedad que determina el material del que está fabricada la olla es la conductividad térmica
Exigencias:
- Funciones que debe cumplir el material
- Propiedades del mismo
- Costos de las materias primas
- Costos del proceso de fabricación
- Condiciones de seguridad
- Impacto sobre el medio ambiente
- Reciclado de los residuos.
- etc.
Categorías:
- Científico-tecnológicas
- Económicas
- Socio-ecológicas.