Propiedades de los materiales

Propiedades Mecánicas

Son las propiedades más importantes de un material, ya que nos determinan su comportamiento frente a los esfuerzos que se le producen. En general, hablamos de la resistencia de un material y se define como su capacidad para resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse, deformarse o deteriorarse. Respecto a la deformación, hay que decir que todos los materiales se deforman, es decir, cambian de forma debido a las fuerzas externas.

En relación a la resistencia y deformación de los materiales, las siguientes propiedades:
  • Dureza: oposición que sufren los materiales al rayado, penetrado, a la cortadura o a la abrasión. En la naturaleza nos encontramos materiales:
    • Duro: que oponen gran resistencia al rayado, penetrado, a la cortadura o a la abrasión. Es decir, que es difícil de rayar, taladrar, limar, cortar,...
      • Ejemplos: diamante, cuarzo (raya al vidrio), topacio (raya al acero), acero,...
    • Blando: que oponen poca resistencia al rayado, penetrado, a la cortadura o a la abrasión. Es decir, que se puede rayar, taladrar, limar o cortar con facilidad.
      • Ejemplos: talco, yeso, maderas en general, polietileno,... 


Escala de Mohs
Fuente: Cienciasraquel



  • Tenacidad: resistencia que opone un material a la rotura. Capacidad para absorber golpes, caídas, sin romperse. Según esta propiedad, un material puede ser:
    • Tenaz: que tiene una gran resistencia a la rotura. Tiene una gran capacidad para absorber golpes, caídas, sin romperse.
      • Ejemplos: acero, plomo, estaño,...
    • Frágil: que tiene muy poca capacidad para absorber golpes, caídas, sin romperse. Que se rompe fácilmente.
      • Ejemplos: cerámica, vidrio,...
  • Elasticidad: propiedad que tienen los materiales para deformarse y volver a su forma original cuando cesa la fuerza aplicada. 
    • Elástico: material que vuelve a su forma original después de la deformación.
      • Ejemplos: silicona, neopreno,...
  • Plasticidad: propiedad que tiene los cuerpos para adquirir deformaciones permanentes. Es decir, se deforman pero no vuelven a su forma original.
    • Plástico: material que al deformarse no retorna a su forma original.
      • Ejemplos: plomo, estaño,... 
  • Rigidez: cualidad de los materiales rígidos.
    • Rígido: material que apenas sufre deformación.
      • Ejemplos: cerámica, vidrio,...
  • Maleabilidad: facilidad de un material para extenderse en láminas sin romperse.
    • Maleable: material fácilmente deformable.
      • Ejemplos: plomo, estaño,...
  • Ductilidad: facilidad de un material para extenderse formanto hilos o cables.
    • Dúctil: material que admite grandes deformaciones sin romperse.
      • Ejemplos: cobre, estaño,...


    Tenacidad, maleabilidad y ductilidad
    Fuente: Felix Velasco - Blog


    Propiedades Eléctricas

    Determinan el comportamiento de los materiales al paso de la corriente eléctrica

    • Conductividad eléctrica: propiedad que tienen los materiales para transmitir la electricidad.
      •  Conductores: materiales que conducen la electricidad y el calor.
        •  Ejemplos: plata, cobre, oro, aluminio,...
      •  Semiconductores: referidos a la electricidad, son materiales que conducen la electricidad en determinadas condiciones.
        • Ejemplos: silicio, germanio,...
      • Aislantes: materiales que no conducen (o conducen muy poco) el calor y la electricidad.
        • Ejemplos: vidrio, teflón,...

    Conductividad de los materiales


    Propiedades Térmicas

    Determinan el comportamiento de los materiales frente al calor

    • Conductividad térmica: capacidad de los materiales para transmitir el calor (relacionada con la conductividad eléctrica).
      •  Conductores: materiales que conducen el calor.
        •  Ejemplos: plata, cobre, oro, aluminio,...
      • Aislantes: materiales que aislan del frío y del calor.
        • Ejemplos: madera, amianto,...
    • Dilatación: aumento de tamaño que se produce en un material cuando aumenta la temperatura.
    • Fusibilidad: facilidad con la que un material puede fundirse.
      • Punto de fusión: temperatura a la cual el material pasa de estado sólido a líquido.
        • Ejemplos: mercurio: -39ºC; aluminio: 660 ºC; wolframio: 3410 ºC


    Propiedades ópticas

    Las propiedades ópticas se ponen de manifiesto cuando la luz incide sobre el material:

    • Transparencia: cualidad de transparente.
      • Transparente: material que deja pasar la luz y a través del cual se puede ver nítidamente.
        • Ejemplos: vidrio, metacrilato,...
    • Translucidez: cualidad de translúcido.
      • Translúcido: material que deja pasar la luz, pero que no deja ver nítidamente los objetos.
        • Ejemplos: papel, cuarzo,...
    • Opacidad: cualidad de opaco.
      •  Opaco: material que impide el paso de la luz.
        •  Ejemplos: plomo, acero,...
    • Reflexión: se da en los materiales que reflejan la luz.
      • Reflectante: que reflecta la luz.
        • Ejemplos: metales (con superficies pulidas)
    • Refracción: se da en materiales transparentes cuando cambian la dirección de la luz.
      • Refractante: material que refracta la luz.
        • Ejemplos: agua, metacrilato,...

    Propiedades relacionadas con el agua

    Comportamiento de los materiales frente al agua o a la humedad:

      • Conductividad hidráulica (permeabilidad / impermeabilidad): facilidad con que un material deja pasar el agua a través de él.
        • Impermeable: no deja pasar el agua a través de él.
        • Permeable: deja pasar el agua a través de él.
      • Higroscopicidad: es la capacidad de los materiales para absorber el agua (humedad atmosférica).
        • Higroscópico: material que tiene tendencia a absorber agua.
          • Ejemplo: las maderas
        • Hidrófugo: material que evita la humedad o repele el agua.
          • Ejemplos: asfalto, alquitrán, betún,...

      Propiedades relacionadas con el fuego 

      Comportamiento de los materiales frente al fuego:

      • Combustibilidad: cualidad de combustible
        •  Inflamable: material que arde con mucha facilidad.
          • Ejemplos: combustibles, plásticos,...
        • Combustible: material que puede arder.
          • Ejemplos: maderas
        • Incombustible: material que no arde. Que no se puede quemar.
          • Ejemplos: acero, aluminio,...
        • Ignífugo: material que protege contra el fuego.
          • Ejemplos: lanas de vidrio, óxidos de aluminio,..

      Propiedades químicas

      Por las cuales los materiales sufren transformaciones, convirtiéndose en otros materiales:

      • Oxidación: facilidad con la que un material se oxida en contacto con agua o aire.
        • Oxidable: que se oxida.
          • Ejemplos: acero, aluminio,...
        • Inoxidable: que no se oxida.
          • Ejemplos: acero inoxidable, latón,...



      El ciclo de los materiales: El papel

      Desde la extracción de la materia prima hasta su reciclado, el ciclo que realiza el papel es el siguiente:

      • Extracción: de la naturaleza de obtienen la materia prima (troncos de los árboles).
      • Transformación:  a partir de la madera triturada, mediante procesos químicos se obtiene el papel (material de uso técnico).
      • Elaboración: con el papel podemos fabricar multitud de productos (cuadernos, libros, folios,...).
      • Utilización: los productos utilizados se convierten en productos de desecho.
      • Reciclado: podemos obtener a partir de los productos desechados nueva materia prima.
      El ciclo del papel

      Reciclando los productos desechados cerramos el ciclo. De esta forma obtenemos dos grandes ventajas:
      1. No generamos más residuos: es decir, los productos desechados no van al vertedero, evitando de esta forma que se creen focos de contaminación.
      2. No agotamos los recursos naturales: ya que al crear nueva materia prima con el reciclado no tenemos que obtenerla de la naturaleza (muchos recursos naturales no son renovables).

      ¿Cómo se obtienen los materiales?

      Todos los materiales que utilizamos para la fabricación de productos se obtienen directa o indirectamente de la naturaleza.

      Los materiales que se obtienen directamente de la naturaleza reciben el nombre de MATERIAS PRIMAS.

      A partir de estas materias primas obtenemos los materiales transformados, denominamos materiales de uso técnico, con los que fabricamos los productos.

      Las industrias que intervienen en este proceso son:

      1. Industrias de extracción: son las encargadas de obtener las materias primas de la naturaleza.
        • Minerales: se obtienen de las minas los minerales metálicos (hierro, cobre, aluminio,...) y el carbón mineral.
        • Rocas: obtenidas de las canteras (mármol, piedra caliza, granito,...).
        • Hidrocarburos: petróleo y gas natural se obtienen a través de pozos petrolíferos o pozos de perforación.
        • Materias primas vegetales y animales: de la agricultura, silvicultura, ganadería o pesca se obtienen materias primas como el cuero, algodón, lana, madera,...

      2. Industria de transformación: son las encargadas de transformar la materia prima en materiales de uso técnico.
        • Refinerías e industrias petroquímicas: se encargan de obtener a partir del petróleo, combustibles, fertilizantes, plásticos,...
        • Metalúrgicas y siderúrgicas: se encargan de obtener los diferentes metales a partir de sus minerales correspondientes.
        • Industria maderera: transforman la madera para obtener papel (industria papelera) o tableros artificiales.
        • Industria textil: es la encargada de obtener tejidos (algodón, lana,...) y pieles.
        • Industria cerámica: transforman las rocas y minerales no metálicos (arcillas, calizas, yesos,...) en materiales como el vidrio, cemento, cerámica,...

      3. Industria de elaboración: son las encargadas de fabricar productos (muebles, automóviles, ropa, ordenadores, alimentos,...) a partir de los materiales de uso técnico.