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  Introducción a Ciencia e Ingeniería de Materiales CAPITULO I 1.1. INTRODUCCION. 1.1.1. ¿Por qué se estudian los materiales? Científicos, técnicos, ingenieros Industriales, civiles, químicos o eléctricos en alguna ocasión se encontrarán con algún problema de diseño en el cual intervengan materiales. El problema más frecuente es la elección del material más idóneo de entre los muchos mi
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   Introducción a Ciencia e Ingeniería de Materiales 1 CAPITULO I 1.1.   INTRODUCCION. 1.1.1.   ¿Por qué se estudian los materiales? Científicos, técnicos, ingenieros Industriales, civiles, químicos o eléctricos en alguna ocasión se encontrarán con algún problema de diseño en el cual intervengan materiales. El  problema más frecuente es la elección del material más idóneo de entre los muchos miles de materiales disponibles. Existen varios criterios en los cuales se basa normalmente la decisión final: - Anotar las propiedades requeridas por el material para dicho servicio. Es muy difícil que un material reúna una combinación ideal de propiedades, lo normal es que haya que reducir algunas en beneficio de otras, es decir, establecer un compromiso entre dos o más  propiedades. - Degradación y durabilidad del material en servicio. Por ejemplo, las elevadas temperaturas y ambientes corrosivos disminuyen considerablemente la resistencia mecánica. - Costo del producto acabado. Puede que el material reúna un conjunto idóneo de  propiedades pero resulte muy caro. En este caso también hay que establecer un compromiso entre costo y eficiencia. Cuanto más familiarizado esté el ingeniero con las diferentes características y relación  propiedad - estructura de los materiales, mayor será su habilidad para hacer elecciones sensatas.   Introducción a Ciencia e Ingeniería de Materiales 2 Los materiales son sustancias que componen cualquier cosa o producto (Sustancia natural o artificial que se utiliza como integrante en la construcción o fabricación de objetos).   Madera, Vidrio, concreto, acero, plásticos, papel, etc. Son solo algunos ejemplos evidentes de los materiales que nos rodean y que junto con la energía, son utilizados por el hombre, todo esto para mejorar su calidad de vida. La importancia de la utilización de los diferentes materiales a lo largo de su historia se hace patente si se tiene en cuenta que las primeras civilizaciones se conocen con el nombre del material que alcanzó mayor grado de desarrollo (edad de piedra, bronce, hierro, etc).  Fig.01 Cristales de pseudobroquita (Fe 2 TiO 5  ), Imagen de microscopía electrónica de barrido, (scanning electron microscopy image) 1.1.2.   Desarrollo de los Materiales. Los primeros hombres se limitaron a utilizar materiales naturales que estaban a su alcance:  piedra, madera, arcilla, cuero, etc. Sin embargo con el tiempo el hombre descubrió técnicas que le permitían producir materiales con mejores propiedades: cerámicas, metales y  polímeros. Y finalmente descubrió que determinados tratamientos (mezclas, calor, presión, luz, etc.) permitían mejorar las propiedades finales del material. La utilización de un material u otro fue siempre un proceso de selección, entre los materiales conocidos, se aplicaba el más idóneo para el objetivo perseguido. La situación sufrió un cambio de importancia en la segunda mitad del siglo XX. Los científicos comenzaron a descubrir las relaciones existentes entre las estructuras de los materiales y de sus diferentes propiedades, lo que les permitió modificar o mejorar las características finales de los materiales. Así en los últimos 50 años se han preparado decenas de miles de nuevos materiales, con características específicas para satisfacer una determinada demanda: aceros, plásticos, fibras. Pero, además, no siempre es el material el   Introducción a Ciencia e Ingeniería de Materiales 3 que se desarrolla para atender una necesidad, en otras ocaciones es el descubrimiento de las nuevas propiedades de un determinado material es el que provoca la aparición de nuevas tecnologías. Por ejemplo la tecnología basada en los semiconductores, la producción de nuevos materiales y el proceso de estos hasta su conversión en productos acabados, constituye en la actualidad una parte fundamental de las economías actuales. La necesidad de nuevos materiales con determinadas propiedades es constante en nuestra sociedad y la investigación dedicada a su búsqueda es de gran importancia. Así por ejemplo. Los aviones de transporte de velocidad Hipersónica precisan de aleaciones que soporten temperaturas superiores a 1800°C, el desarrollo de la informática precisa de nuevos materiales que permitan reducir el tamaño y aumentar la velocidad de los  procesadores, los ingenieros de materiales buscan continuamente materiales mas resistentes a la corrosión para muchas aplicaciones, etc.  Fig.02. Evolución de los materiales a través de la historia.   Introducción a Ciencia e Ingeniería de Materiales 4 1.2.   CAMPO DE LA CIENCIA DE MATERIALES. La ciencia de Materiales investiga fundamentalmente la relación existente entre la estructura y las propiedades de los materiales, así como los efectos que los diferentes  procesados pueden tener sobre estas últimas. La Ingeniería de Materiales se ocupa fundamentalmente de la manera en que estos materiales pueden ser aplicados y formar  parte de los productos útiles en la sociedad. Como la frontera entre estas dos disciplinas no siempre puede establecerse claramente, surge la CIENCIA E INGENIERIA DE  MATERIALES , la que combina conocimientos básicos y aplicados. Abarca desde el conocimiento de la necesidad de un material con determinadas propiedades, hasta su incorporación al producto final. Es por lo tanto una ciencia pluridisciplinar que involucra fundamentalmente a los Ingenieros. Una importante del trabajo de los ingenieros está directamente relacionada con el diseño y construcción de estructuras y componentes. Esto implica que previamente deberán seleccionar los materiales a utilizar, con el objeto de obtener las mejores prestaciones y evitar o al menos prever sus posibles defectos. Para ello deben tener conocimientos sobre la estructura y propiedades de los materiales Ciencia de los materiales:  Es una disciplina que implica investigar la relación existente entre la estructura y las propiedades de la materia. Ingeniería de materiales:  Se basa en la relación propiedades - microestructura, y diseña o  proyecta la estructura de un material para conseguir un conjunto predeterminado de  propiedades.
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