1. Diseño y selección de materiales
1.1. El material debe adquirir las propiedades físicas y mecánicas deseadas
1.2. Los requerimientos deben satisfacerse de manera que protejan al medio ambiente
1.3. En el diseño y selección se debe considerar la densidad del material
1.4. En algunos casos el peso es crítico
1.5. Con materiales ligeros pero muy resistentes, pueden diseñarse vehículos para mejorar el rendimiento del combustible
1.6. La selección de materiales involucra compensaciones entre muchas propiedades
1.7. Apreciar que las propiedades de los materiales no sólo dependen de la composición, sino también de cómo se preparan y, de su estructura interna
2. Clasificación de los materiales con base a la estructura
2.1. Estructura
2.1.1. Arreglo de átomos de un material
2.1.2. Materiales cristalinos
2.1.2.1. los átomos del material están ordenados de manera periódica
2.1.2.2. Monocristales
2.1.2.3. Policristalinos
2.1.2.3.1. limites de grano
2.1.3. Materiales amorfos
2.1.3.1. Arreglo de los átomos del material no tienen un orden de largo alcance
3. Clasificación de los materiales
3.1. Metales y aleaciones
3.1.1. Buena conductividad eléctrica y térmica
3.1.1.1. Alta resistencia
3.1.1.2. Rigidez
3.1.1.3. Ductilidad
3.1.1.4. Resistencia al impacto
3.2. Cerámicas
3.2.1. Materiales cristalinos inorgánicos
3.2.1.1. Ventajas
3.2.1.1.1. Son duros y resistentes
3.2.1.1.2. Resistencia exponencial bajo compresión
3.2.1.2. Desventajas
3.2.1.2.1. No conducen bien el calor
3.2.1.2.2. Son quebradizas
3.2.1.2.3. Deben calentarse a temperatura muy alta antes de fundirse.
3.3. Polímeros
3.3.1. Materiales orgánicos, se producen por medio de un proceso conocido como polimerización.
3.3.2. Tienen una buena razón resistencia/peso.
3.3.3. No se pueden usar a altas temperaturas
3.3.4. Buena resistencia a sustancias químicas
3.3.5. Variedad de aplicaciones
3.3.5.1. Chaleco antibalas
3.3.5.2. Discos compactos
3.3.5.3. Cuerdas
3.3.6. Tipos de Polímeros
3.3.6.1. Termoplásticos
3.3.6.1.1. Las cadenas moleculares no están conectadas de manera rígida.
3.3.6.1.2. Buena ductilidad y formabilidad
3.3.6.2. Termoestables
3.3.6.2.1. Mas resistentes
3.3.6.2.2. Las cadenas moleculares están enlazadas de manera cruzada
3.4. Semiconductores
3.4.1. Conocidos como materiales electrónicos
3.4.2. Se usan para construir circuitos integrados
3.4.2.1. Transistores
3.4.2.2. Diodos
3.5. Materiales compuestos
3.5.1. La idea principal de compuestos es combinar las propiedades de distintos materiales.
4. Efectos Ambientales y Diversos
4.1. Están influenciadas por el entorno en que el material esta sometido
4.2. Temperatura
4.2.1. Alteran de manera drástica las propiedades de los materiales
4.3. Corrocion
4.3.1. La mayoría de los materiales reaccionan con el oxigeno u otros gases en particular a temperaturas elevadas
4.4. Fatiga
4.4.1. Al diseñar componentes de soportes de carga debe tomarse en cuenta la posibilidad de fatiga
4.5. Velocidad de deformacion
4.5.1. Debe considerarse el nivel y la velocidad de deformación
5. Clasificación funcional de los materiales
5.1. Aeroespaciales
5.1.1. Materiales ligeros
5.1.1.1. Madera
5.1.1.2. Aleación de aluminio
5.1.2. Actualmente un transbordador usa
5.1.2.1. Aleaciones de aluminio
5.1.2.2. Plásticos
5.1.2.3. Sílice de las losetas
5.2. Biomédicos
5.2.1. Huesos y dientes están hechos de cerámica "hidroxiapatita"
5.2.1.1. Órganos artificiales
5.2.1.2. Cánulas cardiovasculares
5.2.1.2.1. Se fabrican con
5.2.1.3. Aparatos de ortodoncia
5.3. Materiales electrónicos
5.3.1. Los semiconductores son fabricados para chips de computadora.
5.3.2. El titanio de bario (BaTiO3)
5.3.3. El oxido de tantalio (Ta2O5)
5.3.3.1. Fabrican capacitadores cerámicos
5.3.4. Los superconductores fabrican imanes puros
5.4. Tecnología energética y ambiental
5.4.1. Industria nuclear utiliza materiales
5.4.1.1. Dióxido de uranio
5.4.1.2. Plutonio
5.4.1.3. Vidrios
5.4.1.4. Aceros inoxidables
5.4.1.4.1. Manejan desechos radiactivos
5.4.2. Industria ólea y petrolera utiliza
5.4.2.1. Zeolitas
5.4.2.2. Alúmina
5.4.3. La energía solar utiliza material
5.4.3.1. Silicio amorfo
5.5. Materiales magneticos
5.5.1. Discos duro de computadora se fabrican basadas en
5.5.1.1. Cobalto
5.5.1.2. Platino
5.5.1.3. Tantalio
5.5.1.4. Cromo
5.5.2. Aceros basados en hierro y silicio fabrican
5.5.2.1. Núcleos de transformadores
5.6. Materiales inteligentes
5.6.1. Consiste en
5.6.1.1. Sensores
5.6.1.2. Activadores
5.6.1.2.1. Un ejemplo es el "Titanato de zirconio de plomo"
5.7. Estructurales
5.7.1. Están diseñados para soportar algún tipo de esfuerzo
5.7.1.1. Aceros
5.7.1.2. Concretos
5.7.1.3. Compuestos
5.7.1.3.1. Se construyen edificios y puentes
5.7.1.4. Aceros
5.7.1.5. Vidrios
5.7.1.6. Plásticos
5.7.1.7. Compuestos
5.7.1.7.1. Se fabrican automóviles
5.8. Materiales fotónicos u ópticos
5.8.1. Se utilizan para fabricar
5.8.1.1. Detectores semiconductores
5.8.1.2. Láseres
5.8.2. El silicio amorfo se utiliza para fabricar
5.8.2.1. Celdas solares
5.8.2.2. Módulos fotovoltaicos