1. Propiedades térmicas.
1.1. Las Propiedades térmicas de los materiales son las que determinan el comportamiento de los materiales frente al aumento de temperatura, es decir, el comportamiento de éstos frente al calor.
1.2. Las propiedades térmicas de los materiales son las siguientes:
1.2.1. Conductividad térmica: Capacidad de los materiales de conducir o transmitir el calor, o de transferir el movimiento cinético de sus moléculas a otras moléculas adyacentes, o a otras sustancias con las que está en contacto. La conductividad térmica es elevada en metales y cuerpos continuos en general, y es especialmente baja en los materiales aislantes térmicos como lana de roca, fibra de vidrio, poliuretano, etc.
1.2.2. Resistividad térmica: Capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor. Es lo contrario a la conductividad térmica.
1.2.3. Dilatación térmica: Es el aumento de tamaño que sufre un material cuando se eleva la temperatura del mismo. Las juntas de dilatación separadoras en construcción se hacen para que, con los aumentos de temperaturas y el consiguiente aumento de volumen, el material pueda expandir o alargarse libremente.
1.2.4. Contracción térmica: Es lo contrario a la dilatación térmica, es la reducción de tamaño que experimenta un material al reducirse su temperatura.
1.2.5. Fusibilidad: Capacidad de un material para fundirse, pasar de sólido a liquido o viceversa. Viene determinada por el punto de fusión, que describe la temperatura en la cual llega a fundir.
1.2.6. Soldabilidad: Capacidad de un material para soldarse, consigo mismo o con otro material. Los materiales que tienen buena fusibilidad suelen tener, como es lógico, buena soldabilidad.
2. Propiedades eléctricas
2.1. Conductividad y resistencia eléctrica
2.1.1. La conductividad eléctrica es la capacidad de la materia para permitir el flujo de la corriente eléctrica a través de sus partículas. Dicha capacidad depende directamente de la estructura atómica y molecular del material, así como de otros factores físicos como la temperatura a la que se encuentre o el estado en el que esté (líquido, sólido, gaseoso).
2.1.2. La resistencia es una medida de la oposición al flujo de corriente en un circuito eléctrico.
2.2. Capacidad eléctrica y dieléctrica
2.2.1. Cuando un material puede almacenar cargas eléctricas se dice que tiene capacidad eléctrica, dicha capacidad aumenta al aumentar las superficies de las placas de un capacitor y disminuye al aumentar la distancia entre las placas.
2.2.2. La dieléctrica se manifiesta en materiales aislantes que al ser polarizados aumentan la capacidad eléctrica, lo cual resulta fundamental en los capacitores.
2.3. Permitividad
2.3.1. La permitividad determina la fuerza de las interacciones eléctricas entre las cargas eléctricas, es inversamente proporcional a la dieléctrica. Para esto se usa el campo eléctrico, que es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de las cargas, se mide en Voltios por metro (V/m) y decrece con la distancia a la fuente que genera el campo.
2.4. Superconductividad y piezoelectricidad
2.4.1. Algunos materiales al alcanzar temperaturas muy bajas alcanzan una resistencia cero por lo cual, no hay perdidas de energía y a eso se le llama superconductividad, otros generan una carga eléctrica como respuesta a una presión mecánica, a eso se le llama el efecto piezoeléctrico y tiene gran aplicación en sensores y transductores.
3. Propiedades magnéticas
3.1. Propiedades magnéticas: ponen de manifiesto el comportamiento de los materiales frente a campos magnéticos, en función del cual se diferencian:
3.1.1. materiales diamagnéticos: se oponen o repelen el campo magnético aplicado, de modo que en su interior dicho campo se debilita. Son materiales diamagnéticos el oro, cobre, mercurio, plata, sodio, hidrógeno, nitrógeno, etc.
3.1.2. materiales paramagnéticos: el campo magnético en su interior es algo mayor que el aplicado. Estos materiales son atraídos por imanes pero no se convierten en materiales permanentemente magnetizados. Esto ocurre con el aluminio, platino, magnesio, paladio, oxigeno, etc.
3.1.3. materiales ferromagnéticos: el campo se ve reforzado en el interior de estos materiales, y mantienen un momento magnético aún cuando el campo magnético exterior se hace nulo. Los ferromagnéticos con remanencia magnética baja, es decir los que se pueden desmagnetizar con facilidad, se emplean en electroimanes, para poder variar en ellos el flujo magnético y controlar así la corriente inducida en bobinas, núcleos magnéticos de transformadores, generadores, etc., mientras que los que tienen una remanencia alta son aptos para imanes permanentes. Los materiales ferromagnéticos por excelencia son el hierro, cobalto, níquel, y sus aleaciones.
4. Propiedades ópticas
4.1. Propiedades ópticas: se refieren a la reacción del material cuando la luz incide sobre él. En función la transparencia, se diferencian:
4.1.1. materiales opacos. No permiten que la luz los atraviese.
4.1.2. materiales translúcidos. Materiales que permiten que penetre la luz pero que no dejan ver a través de ellos.
4.1.3. materiales transparentes. Los que dejan pasar la luz.
5. Propiedades mecánicas
5.1. Las propiedades mecánicas están relacionadas con el comportamiento de los materiales cuando éstos son sometidos a esfuerzos externos.
5.2. Entre las propiedades mecánicas de los materiales, pueden destacarse:
5.2.1. Cohesión: es la fuerza de atracción que se origina entre los átomos de un material, o resistencia que oponen a separarse, y su valor depende del tipo de enlace entre los átomos (iónico, covalente, metálico,...). En el caso de los metales, su cohesión es tal que permite pequeñas separaciones de sus átomos, al ser sometido a fuerzas exteriores, razón por la cual los metales son elásticos.
5.2.2. Elasticidad: es la capacidad que tienen algunos materiales de recuperar su forma original una vez eliminada la fuerza que los deformaba. Los metales por ejemplo, son elásticos dentro de ciertos límites, a partir de los cuales las deformaciones son permanentes.
5.2.3. Plasticidad: es la capacidad de un material para adquirir deformaciones permanentes sin llegar a la rotura, es decir, de no recobrar su forma y dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo deformante. La ductilidad y la maleabilidad (capacidad de estirarse en hilos y capacidad de estirarse en láminas, respectivamente) analizadas como propiedades tecnológicas, son variantes de la plasticidad.
5.2.4. Dureza: es la resistencia que oponen los cuerpos a ser rayados o penetrados por otros. La dureza de un cuerpo es directamente proporcional a su cohesión atómica y está muy relacionada con la resistencia al desgaste.
5.2.5. Tenacidad: es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar, sin deformarse ni romperse, la acción de fuerzas exteriores. La tenacidad es una propiedad muy característica de los metales. Está relacionada con la cohesión atómica, en cuanto se refiere a esfuerzos de tracción, compresión, torsión, etc., y con la elasticidad y plasticidad en cuanto a esfuerzos de choque se refiere.
5.2.6. Fragilidad: un material frágil se rompe fácilmente por la acción de un choque. Por ejemplo, el vidrio, material frágil, es incapaz de resistir el impacto del martillo sin romperse.
5.2.7. Fatiga: es el efecto generado en el material debido a la aplicación de cargas dinámicas cíclicas, y la resistencia a la fatiga, es la capacidad de soportar tales esfuerzos sin romperse. Por ejemplo, ciertos elementos de maquina sometidos a fatiga se rompen al cabo de cierto numero de ciclos de trabajo; la fatiga es una pérdida de resistencia de la pieza a lo largo del tiempo. Lo que ocurre en las piezas sometidas a fatiga es que las grietas de tamaño diminuto existentes en el materia (por el proceso de fabricación o de trabajo) van creciendo progresivamente hasta que se produce la rotura.
5.2.8. Resistencia: es la aptitud que presenta un material para soportar una carga externa, esfuerzo o deformación. Esta resistencia obedece a la cohesión de las moléculas que se oponen a separarse; cuando el esfuerzo vence a esta cohesión, el material tiende a deformarse: - se alarga bajo un esfuerzo de tracción, - se comprime bajo un esfuerzo de compresión - se dobla bajo esfuerzo de flexión, - se corta bajo un esfuerzo de cizalladura, - se tuerce bajo un esfuerzo de torsión.
6. Propiedades tecnológicas
6.1. Las propiedades tecnológicas están relacionadas con el comportamiento de los materiales cuando son sometidos a procesos de fabricación.
6.2. Pueden mencionarse, entre otros:
6.2.1. Colabilidad: es la aptitud que presentan los materiales para, en estado fundido, llenar la cavidad de un molde.
6.2.2. Forjabilidad: es la propiedad de algunos materiales de cambiar de forma mediante golpes, siendo en algunos casos necesario elevar la temperatura.
6.2.3. Soldabilidad: propiedad de algunos materiales de poder fundirse con otros formando una única pieza, directamente, o bien por medio de otro acción material de aportación.
6.2.4. Maleabilidad: propiedad de algunos materiales de poder reducirse a láminas delgadas al ser comprimidos. La mayoría de metales son maleables.
6.2.5. Ductilidad: propiedad de algunos materiales de poder reducirse a hilos delgados al ser estirados. La mayoría de metales son dúctiles.
6.2.6. Maquinabilidad: es la aptitud de un material para ser sometido a procesos de arranque de viruta. Esta propiedad se mide mediante ensayos en los que se valoran las siguientes características: - Duración del afilado de la herramienta. - Velocidad de corte que debe aplicarse, para la duración del afilado de la herramienta. - Fuerza de corte en la herramienta. - Temperatura de corte. - Trabajo de corte. - Producción de viruta.
6.2.7. Templabilidad: esta propiedad solo se limita a los metales, y es la capacidad que tiene el material de endurecerse por la formación de martensita como resultado de un tratamiento térmico, el temple. Este tratamiento consiste en calentar el metal a una temperatura suficientemente elevada como para transformar toda la masa de la aleación en austenita (el constituyente más denso de una aleación Fe-C), seguido de un enfriamiento suficientemente rápido para transformar la austenita en martensita (uno de los constituyentes más duros).