Materials

De FFAWiki

Propietats

Propietats Mecàniques

Resistència Mecànica

Propietats Mecaniques.png
  • Exemple de tracció: cordes i cables.
  • Exemple de compressió: formigó.
  • Exemple de flexió: les bigues.
  • Exemple de torsió: eixos de motors, eixos de les turbines, ...
  • Exemple de cisallament: a vegades els caragols, reblons, passadors, ...



  • La flexió: està composta d'una força que el prem, una zona de compressió seguida d'una línia neutra que fa de frontera amb la una zona de tracció.


  • Totes les peces d'un sistema mecànic estan sotmeses a alhora a diferents tipus d'esforços (sempre en predomina un).


  • Segons el tipus de deformació que es pugui produir es pot identificar l'esforç:
  • Deformació → Esforç
  • Allargament → Tracció
  • Aixafament → Compressió
  • Corbament → Flexió
  • Retorçament → Torsió
  • Tall (tall net, no pas trencament) → Cisallament


  • Vinclament: esforç de compressió que acaba produint un corbament envers d'un aixafament.


  • Que pot passar quan s'aplica un esforç a un material:
  • Segons el material, la seva forma i intensitat de l'esforç (material):
  • Que es deformi molt poc, en aquest cas el material és resistent a l'esforç aplicat.
  • Que es deformi sensiblement, llavors el material no és resistent a l'esforç aplicat.
  • Que es trenqui directament gairebé sense deformació, en aquest cas el material és fràgil.
  • Si el material no és resistent a l'esforç aplicat, la deformació produïda pot ser de dos tipus (deformació):
  • Deformació elàstica, si el material recupera la forma original quan deixem d'aplicar-li l'esforç.
  • Deformació plàstica', si el material queda deformat permanentment, fins i tot quan hem deixat d'aplicar-li l'esforç.
  • Si no hi ha deformació el material és resistent.
  • Si la deformació és elàstica el material no és resistent.
  • Si la deformació és plàstica el material no és resistent.
  • Si no hi ha deformació, s'ha trencat el material és fràgil.

Duresa

  • La duresa és l'oposició que ofereix un material a ser ratllat o penetrat per un altre.
  • Un material dur no significa que no sigui fràgil, exemple: el vidre.

Tenacitat

  • La tenacitat es defineix com la capacitat de resistència al xoc.
  • Quan tractem amb tenacitat parlem de xoc i no d'esforç.
  • absorbir el xoc i transformar l'energia en deformació plàstica o elàstica.

Plasticitat

  • Es defineix com a plasticitat com la capacitat que té un material per adquirir deformacions permanents sense trencar-se.
  • S'anomenen materials mal·leables aquells que tenen una capacitat especial a ser deformats en forma de làmina sense trencar-se.
  • S'anomenen materials dúctils aquells materials als quals podem donar fàcilment la forma de fil prim sense que es trenquin.

Propietats Tèrmiques

Conductivitat tèrmica

  • Es defineix la conductivitat tèrmica com la velocitat de propagació de la calor entre dos punts d'un material normalment sòlid.
  • La calor transmesa per un objecte depèn de:
  • El tipus de material.
  • La distància entre la font de calor i el punt on prenem la temperatura.
  • La secció de l'objecte.
  • La diferència de temperatures inicial i final.
  • El temps de propagació de la calor.
  • Expressió matemàtica dels continguts anteriors: (Coses a tenir en compte)
ConductivitatTermica1.png

Dilatació Tèrmica

  • La dilatació tèrmica és el fenomen que provoca l'augment de les dimensions d'un material, especialment els metalls, en aplicar-hi un augment de la temperatura.
  • Aquesta dilatació depèn de:
  • El grau de dilatació de cada material.
  • L'increment de temperatura (quant més temperatura més dilatació).
  • Segons la diferència entre les dimensions originals i les de la dilatació podem classificar aquesta dilatació:
  • Dilatació lineal (quan es considera una sola dimensió del cos longitud).
  • Dilatació superficial (dues dimensions superfície).
  • Dilatació cúbica (tres dimensions volum).
  • La Dimensió lineal esmentada anteriorment es calcula a partir de:
DilatacioLineal1.png
  • S'ha de tenir en compte que el coeficient de dilatació lineal indica l'increment de dimensió segons cada grau de temperatura i que les taules són valides per temperatures entre 20℃ i els 100℃.

Propietats Electromagnètiques

Conductivitat elèctrica

  • Un material és conductor de l'electricitat quan deixa passar el corrent elèctric a través seu (els metalls).
  • Un material és aïllant quan no deixa passar el corrent elèctric a través seu (plàstic, fusta, vidre).


  • Un objecteresistència elèctrica quan s'oposa al desplaçament de càrregues elèctriques.
  • La resistència elèctrica dels objectes es mesura amb ohms (Ω)
  • La resistivitat del material fa referència al valor de la resistència obtingut de l'objecte, per cada unitat de secció.
  • La resistivitat és l'oposició que ofereix un material al desplaçament de càrregues elèctriques. ((Ω · m) que es representa amb rho ρ)
  • La resistència elèctrica és directament proporcional a la llargària i inversament a la secció:
ResistenciaElectrica1.png


  • La conductivitat és la facilitat que ofereix un material al desplaçament de càrregues elèctriques.
ConductivitatElectrica1.png


  • El comportament elèctric dels materials depèn de la temperatura, per tant, es pot calcular la resistivitat segons la temperatura:
ResistivitatTemperatura1.png