Classificació i Propietats dels Materials: Guia Completa

Classificació dels Materials

Segons les característiques i propietats, els materials es classifiquen en tres grups:

• Materials Naturals: Són els materials que ens dona la natura (cotó, fusta, carbó, argila...).
• Materials Artificials: Creats artificialment per l'home mitjançant reaccions químiques per aconseguir propietats específiques (plàstic...).
• Aliatges: Barreja de dos o més metalls (acer, bronze...).
• Materials Compostos: No són metalls.

Esquema segons la Composició

1.1 Propietats Mecàniques

Depenen de la resistència que ofereix el material al ser sotmès a esforços exteriors. Influeix molt l'estructura microcristal·lina del material, que es pot millorar disminuint la mida del gra.

1.1.1 Cohesió

És la força d'atracció dels àtoms que influeix, per exemple, en l'elasticitat. Si els àtoms permeten ser sotmesos a allargament, el material serà elàstic.

1.1.2 Elasticitat

És la capacitat d'un material per deformar-se per l'aplicació de forces externes. Per exemple, els metalls tenen un límit d'elasticitat per sobre del qual, si apliquem massa força, les deformacions són permanents. Diagrama.

1.1.3 Plasticitat

És la capacitat d'adquirir deformacions permanents sense trencar-se.

1.1.4 Duresa

És la resistència d'un material a ser ratllat.

Assajos de Duresa

1. Resistència a ser ratllat: És la resistència d'un material a ser ratllat segons l'escala de 10 materials. S'ha de tractar de ratllar amb els materials començant pel més tou fins que no ratlli.
2. Per penetració: S'utilitzen diferents penetradors i càrregues, i es mesura la resistència que ofereix el material a ser penetrat. Hi ha tres tipus: assaig Brinell, assaig Vickers i assaig Rockwell.

Resistència a trencar-se: Segons l'esforç aplicat, podem mesurar la resistència a tracció, compressió, flexió, torsió i cisallament.

1.1.5 Tenacitat

És la mesura de l'energia que absorbeix un cos després de trencar-se.

1.1.6 Fragilitat

No té període plàstic, és a dir, es trenca sense tenir deformacions plàstiques.

1.1.7 Resiliència

És l'energia que absorbeix un material al ser trencat d'un sol cop (pèndol de Charpy).

1.1.8 Fluència

Deformació produïda per una càrrega i temperatura.

1.1.9 Fatiga

Trencar un material per ser sotmès a un esforç variable i repetit durant una freqüència de temps.

1.2 Propietats Tecnològiques

Indiquen la major o menor disposició d'un material per poder ser treballat.

1.2.1 Maleabilitat

Capacitat d'un cos per ser deformat per esforços de compressió, transformant-se en làmines. Per exemple: or, plata, estany, coure, alumini, acer, plàstic, fusta...

1.2.2 Ductilitat

És la capacitat d'un cos per ser deformat per esforços de tracció, formant fils. Per exemple: cotó, coure, seda, llana, plom, acer...

1.2.3 Acritud

Deformació plàstica sense l'aplicació de calor que influeix en la duresa, fragilitat...

1.2.4 Fusibilitat

Capacitat d'un material per transformar un objecte per fusió (fosa).

1.2.5 Colabilitat

Facultat d'un material fos per produir objectes sense òxids o bombolles quan es cola en un motlle. Encara que en la pràctica molts materials són fusibles, no tots són colables; han de ser molt fluids per omplir totes les parts d'un motlle.

1.2.6 Forjabilitat

Propietats de deformació per cops a alta temperatura.

1.2.7 Soldabilitat

Capacitat d'unir materials quan una secció arriba al punt de fusió o quan utilitzem un material d'aportació.

1.2.8 Templabilitat

Capacitat de canvi de propietats per escalfament i refredament ràpid. Aquest procediment augmenta molt la duresa, però també la fragilitat, per la qual cosa és necessari un altre tractament per reduir la fragilitat i compensar desequilibris interns provocats per la temperatura. Aquest segon tractament és el reveniment.

1.2.9 Maquinabilitat

Capacitat de ser treballat per eines tallants, arrencant ferritja.

1.3 Propietats Químiques

1.3.1 Corrosió Metàl·lica

Tots els metalls exposats a l'aire atmosfèric pateixen corrosió; es formen òxids i sulfurs. Si la capa d'òxid és compacta i impermeable, és un embolcall protector que aïlla la resta del metall. Això passa amb l'estany, l'alumini, el plom, el coure, el crom, el zinc i el níquel. Si la capa és porosa, l'aire continua la destrucció per l'interior. Això passa amb l'acer i el ferro fos. Es pot evitar amb mètodes directes com pintures o recobriments.

1.4 Propietats Físiques

Són les que afecten l'estructura i la composició.

1.4.1 Conductivitat Calorífica

És la facilitat de transmissió d'energia calorífica a través de la seva massa. Exemple: metalls.

1.4.2 Temperatura de Fusió

És la temperatura a la qual el material passa de sòlid a líquid.

1.4.3 Conductivitat Elèctrica

És la quantitat per transportar energia elèctrica.

Elasticitat: Metalls, plàstic, paper, silicona, suro.

Fragilitat: Vidre, diamant, ceràmica.

Transparència: Diamant, vidre, quars.

Duresa: Diamant, quars, acer, pedra, vidre.

Acritud: Fusta, acer, fosa.

Maleabilitat: Or, plata, estany, coure, alumini, acer, plàstic, fusta.

Ductilitat: Seda, llana, plom, acer, cotó, coure.

Inoxidabilitat: Acer, plom, zinc.

Plasticitat: Plastilina, coure, estany.

Opacitat: Coure, acer, or, ferro.

Resiliència: Acer, alumini, coure.