TEMA 3 DE 2º ESO. LOS MATERIALES

I.E.S. “Portada Alta”
Jéssica García Serrano
TEMA 3: LOS MATERIALES
1.
LAS MATERIAS PRIMAS
1.1. LA TRANSFORMACIÓN DE LOS MATERIALES
2.
LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
2.1. PROPIEDADES FÍSICO- QUÍMICAS
a)
DENSIDAD
b)
CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA
c)
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
d)
DILATACIÓN
e)
OXIDACIÓN
f)
SOLUBILIDAD
g)
PROPIEDADES MECÁNICAS
h)
PROPIEDADES ÓPTICAS
2.2. PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
a)
PLASTICIDAD
b)
FUSIBILIDAD
c)
MALEABILIDAD
d)
DUCTILIDAD
e)
SOLDABILIDAD
2.3. PROPIEDADES MECÁNICAS
a)
DUREZA
b)
TENACIDAD Y FRAGILIDAD
c)
ELASTICIDAD Y PLASTICIDAD
d)
FLEXIBILIDAD Y RIGIDEZ
2.4. PROPIEDADES ECOLÓGICAS
3.
LA MADERA
3.1. PROPIEDADES Y USOS DE LA MADERA
3.2. TRANSFORMACIONES DE LA MADERA
4.
MATERIALES METÁLICOS
4.1. PROPIEDADES Y USOS
4.2. METALES FRECUENTES EN EL AULA- TALLER
1. LAS MATERIAS PRIMAS
Las materias primas son recursos naturales a partir de los cuales obtenemos otros
materiales. Las principales materias primas son:
a) Aire: está compuesto por nitrógeno ( %), oxígeno ( %) e hidrógeno ( %) y
otros elementos en cantidades muy pequeñas. Del aire se aprovecha el nitrógeno
para obtener amoníaco (NH3), ácido nítrico (HNO3), fertilizantes…
b) Agua: (H2O), para elaborar alimentos, bebidas…
c) Rocas y minerales: de ellos obtenemos metales, cerámicas, vidrios, cementos…
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d) Petróleo: cadena de átomos de carbono e hidrógeno a partir de la cual se
obtienen productos como la gasolina, gasóleo, queroseno… además de los
compuestos necesarios para obtener plásticos.
e) Vegetales: proporcionan fibras, resinas, pigmentos…
f) Animales: para obtener grasas, seda, cuero, abonos…
1.1 LA TRANSFORMACIÓN DE LOS MATERIALES
Desde que se extraen de la naturaleza hasta que se utilizan, los materiales sufren una
serie de transformaciones. Según el grado de transformación, los materiales se
clasifican en: naturales, transformados y sintéticos.
Los materiales naturales son los que se usan sin haber sufrido transformación previa,
es decir, se emplean tal cual lo hemos obtenido de la naturaleza. Por ejemplo: la piedra,
la madera…
Los materiales transformados se obtienen sometiendo la materia prima a procesos
físicos y químicos. Las propiedades de estos materiales son parecidas a las de la materia
prima de la que proceden. Ejemplos: vidrios, cerámicas…
Los materiales sintéticos se preparan por polimerización (reacción química) de la
materia prima. Las propiedades del material resultante no se parecen en nada a las de la
materia prima de la que proceden. Ejemplos: plásticos, poliéster, nailon…
2. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
2.1. PROPIEDADES FÍSICO- QUÍMICAS
Vamos a estudiar ocho propiedades diferentes:
a) Densidad: se define como la relación entre la masa y el volumen.
b) Conductividad eléctrica: mide la facilidad que tiene un material para conducir
la electricidad. Si un material no conduce la electricidad se dice que es aislante,
como por ejemplo: la madera, el plástico… Si conduce la electricidad se dice
que es conductor como por ejemplo: los metales.
c) Conductividad térmica: mide la facilidad que tiene un material para conducir
el calor. Normalmente, los materiales buenos conductores del calor también lo
son de la electricidad.
d) Dilatación: es el aumento de volumen que sufre un material cuando se calienta.
e) Oxidación: mide la facilidad con la que un material se oxida cuando entra en
contacto con el oxígeno del agua o del aire.
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f) Solubilidad: mide la capacidad que tiene un material en disolverse en otro.
g) Propiedades mecánicas: son propiedades que están relacionadas con la
resistencia que ofrece un material cuando se somete a un esfuerzo (tracción,
flexión, torsión…) o a una carga.
h) Propiedades ópticas: son propiedades relacionadas con el comportamiento que
tiene el material ante la luz. Por ejemplo: la transparencia, la opacidad y el
brillo.
2.2. PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
Nos dan información del material durante su fabricación. Este año vamos a estudiar
cinco:
a) Plasticidad: es la facilidad que tiene un material para modificar su forma sin
romperse.
b) Fusibilidad: es la facilidad con la que un material se funde.
c) Maleabilidad: es la capacidad que tienen algunos metales para extenderse o
formar láminas. Ejemplo: oro.
d) Ductilidad: es la capacidad que tienen algunos metales para formar hilos.
Ejemplo: cobre.
e) Soldabilidad: mide la facilidad que tiene un metal de unirse con otro mediante
soldadura.
2.3. PROPIEDADES MECÁNICAS
a) Dureza: es la resistencia que presenta un material a ser rayado por otro.
Ejemplo: el cristal es más duro que la madera porque puede rayarla, en cambio,
el hierro es más duro que el cristal porque es capaz de rayarlo.
b) Tenacidad: es la resistencia que presenta un material a romperse cuando se le
da un golpe en seco. Lo contrario de tenacidad es fragilidad. Ejemplos: el hierro
es un material tenaz, en cambio la cerámica es un material frágil.
c) Elasticidad: es la capacidad que tiene un material para recuperar su forma por sí
solo después de deformarlo. Lo contrario de elasticidad es plasticidad.
Ejemplos: el caucho es un material elástico, en cambio la arcilla es un material
plástico.
d) Flexibilidad: es la capacidad que tiene un material de doblarse sin romperse. Lo
contrario de flexibilidad es rigidez. Ejemplos: el papel es un material flexible,
en cambio el vidrio es un material rígido.
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2.4. PROPIEDADES ECOLÓGICAS
Son propiedades que indican cómo afecta el material y su proceso de producción al
medio ambiente. Nos dicen si un material es tóxico, biodegradable, contaminante,
reciclable…
3. LA MADERA
Es un material obtenido de los árboles, concretamente es la parte que se encuentra
debajo de la corteza y está formada por fibras de celulosa que se unen a través de una
sustancia llamada lignina.
3.1. PROPIEDADES Y USOS DE LA MADERA
Es un material resistente, flexible, elástico, aislante del calor y de la electricidad y
permite variedad de acabados. Además de estas propiedades generales existen otras que
las diferencian unas de otras, como por ejemplo:
 El color: consecuencia de los pigmentos que posee. Por lo general las maderas
oscuras suelen ser más resistentes que las maderas claras.

La textura: condiciona el tratamiento que debe realizarse con esa madera antes
de barnizarla o pintarla.

Las vetas: consecuencia del color y de la disposición de sus fibras.

La densidad: las maderas más densas son más pesadas y más resistentes.
USOS DE LA MADERA: Se emplea en la fabricación de numerosos objetos: barcos,
muebles, instrumentos musicales, postes… y además es la materia prima para la
obtención de papel y fibras textiles.
3.2. TRANSFORMADOS DE LA MADERA
Destacamos los siguientes transformados:
1. DM: son fibras de madera trituradas, mezcladas con resinas y que se prensan en
caliente.
2. Aglomerado: astillas de madera, resinas, virutas y parafina que se mezclan y se
prensan en caliente.
3. Táblex: fibras de madera y resinas naturales que se humedecen previamente y
luego se prensan en caliente.
4. Contrachapado: chapas finas de distinta madera que se pegan con cola y se
prensan alternando la dirección de las fibras.
5. Listones: listones del mismo tipo de madera encolados por sus cantos y
prensados.
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4. MATERIALES METÁLICOS
Son los materiales compuestos por uno o más metales, aunque a veces, pueden
contener otros elementos no metálicos como el carbono.
Los materiales metálicos se clasifican en:
a) Materiales metálicos férricos: donde se encuentran el hierro, el acero y las
fundiciones.
b) Materiales metálicos no férricos: el resto de metales como por ejemplo: oro,
plata, aluminio, titanio…
ALEACIÓN: Es una mezcla de un metal con otro material, que normalmente es otro
metal. El resultado es un material metálico que tiene propiedades diferentes a las que
tenían sus componentes por separado.
Ejemplo de aleaciones:



Bronce: aleación de cobre (metal) y estaño (metal).
Latón: aleación de cobre (metal) y cinc (metal).
Acero y fundiciones: aleaciones de hierro (metal) y carbono (no metal).
4.1. PROPIEDADES Y USOS
Conducen bien el calor y la electricidad, tienen brillo, son sólidos a temperatura
ambiente (excepto el mercurio). Son dúctiles y maleables.
Se emplean en la fabricación de estructuras, herramientas, maquinarias, joyas,
conductores eléctricos, utensilios de cocina, herramientas, ventanas… y otros objetos
que requieran de alguna de sus propiedades.
4.2. MATERIALES FRECUENTES EN EL AULA- TALLER

Hojalata: es una lámina de hierro recubierta de estaño. Se puede doblar
fácilmente, soldar, cortar… Conduce bien la electricidad. Se oxida con facilidad
y es muy cortante si no se manipula con cuidado.

Acero: son aleaciones de hierro y carbono. Además se le pueden añadir otros
elementos como el cromo, el níquel, el titanio… dependiendo de las propiedades
que se quieran conseguir. Por ejemplo, al añadirle cromo obtenemos el acero
inoxidable.

Latón y alpaca: el latón es una aleación de cobre y cinc que se emplea en
fabricar llaves, válvulas, bisagras, tornillos… y la alpaca es una aleación de cinc,
cobre y níquel que se emplea en bisutería, en vajillas, teteras…

Cobre: es rojo brillante, muy buen conductor, dúctil, maleable. Usos: monedas,
cañerías, cables…
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
Estaño: fácil de fundir y de trabajar. Maleable en frío y en caliente es
quebradizo. Se emplea en la soldadura blanda, en la elaboración de bronces y
para recubrir el hierro (hojalata).

Aluminio: es un metal muy ligero, resistente a la oxidación, muy buen
conductor del calor y de la electricidad. Se emplea en la obtención de aleaciones
ligeras. Aplicaciones: fuselaje de los aviones, ventanas, latas, carcasas…
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