TEMA 3. MATERIALES DE USO TÉCNICO. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES El ser humano, a lo largo de su historia, ha ido creando multitud de productos tecnológicos para satisfacer sus necesidades y mejorar su calidad de vida. En su elaboración, se emplean diversos materiales, como madera, plástico, vidrio... Éstos son elegidos según sus propiedades. A. MATERIALES DE USO EN TECNOLOGÍA. Los materiales tecnológicos pueden ser: 1. MATERIAS PRIMAS (O MATERIAS NATURALES): sustancias que aprovecha el ser humano que se extraen directamente de la naturaleza. Según su origen se clasifican en: Materias primas de origen Vegetal: se obtienen de diferentes plantas y árboles. (madera, algodón, lino, corcho... ) Materias primas de origen Animal: se obtienen de distintas partes de animales. (lana, cuero, seda, etc.) Materias primas de origen Mineral: se obtienen de la corteza terrestre: minerales metálicos (oro, plata, cobre), arcilla, petróleo, mármol, pizarra, etc. 2. MATERIALES: son las materias primas transformadas (para luego construir productos acabados). Por ejemplo: el papel, el aglomerado, el contrachapado son materiales elaborados que se obtienen a partir de la madera (materia prima). Tipos de materiales: MATERIAL 1. MADERA y sus derivados 2. PLÁSTICOS 3. TEXTILES 4. METALES 5. MATERIALES DE CONSTRU- CCIÓN NATURALES PREFABRICADAS A partir de petróleo, carbón y otras sustancias químicas NATURALES: se obtienen directamente de la naturaleza. SINTÉTICOS: fabricados artificialmente. Se obtienen de los minerales metálicos que forman parte de las rocas. PÉTREOS: se obtienen directamente de las rocas. AGLOMERANTES: en estado pastoso pueden unir otros materiales y al endurecer son muy resistentes. CERÁMICOS EJEMPLOS Pino, abeto, roble, haya Contrachapado, aglomerado PVC, caucho, melamina, polietileno Lana, seda, algodón.. Nailon, licra, poliéster Hierro, cobre, aluminio, estaño, etc. Mármol, pizarra, granito Yeso, cemento, hormigón. Vidrio, ladrillos, azulejos, gress.. 3. PRODUCTO ACABADO: fabricados a partir de los materiales. Ej: bolígrafo, silla, jersey, zapatillas, etc. 1
Ejemplo: para fabricar una bolsa de plástico: 1. Extraemos el petróleo del subsuelo (petróleo es la materia prima). 2. Transformamos el petróleo en plástico (el plástico es el material elaborado). 3. Con una máquina fabricamos la bolsa de plástico (producto acabado). Ejercicio 1: Completa la siguiente tabla: Materia prima Material Producto acabado Lámina de hierro Bufanda de lana Mesa camiseta Tubería de plástico Ejercicio 2. Clasifica las siguientes materias primas según su origen: lana, mármol, lino, arcilla, corcho, arena, seda. Origen animal: Origen vegetal: Origen mineral: Ejercicio 3. Relaciona: Licra Acero Seda Látex Latón Pizarra Corcho Pétreos Cerámicos Maderas Plástico Textiles Metales 2
B. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Cada material tiene unas características o propiedades que lo hacen adecuado para su uso. 1. PROPIEDADES ÓPTICAS: - Transparente: material que deja pasar la luz y permite ver lo que hay detrás (vidrio). - Opaco: lo contrario (no deja pasar luz ni ver lo que hay detrás). - Translúcido: deja pasar luz, pero no permite ver lo que hay detrás (papel cebolla, tela fina ). 2. CONDUCTIVIDAD SONORA. Los materiales pueden ser: - conductor sonoro si permite el paso del sonido (tela, plástico), o - aislante sonoro (o aislante acústico) si no lo permite (corcho). 3. CONDUCTIVIDAD TÉRMICA: - Un material es conductor térmico si transmite el calor (los metales son buenos conductores térmicos porque transmiten muy rápido el calor). - Los materiales que no transmiten el calor son aislantes térmicos (madera o plástico). 4. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA. Los materiales que permiten pasar la electricidad son conductores (hierro, cobre, aluminio, acero). Los materiales que no permiten son aislantes (madera, plástico). 5. OXIDACIÓN: es una propiedad química de algunos materiales, que se degradan cuando están a la intemperie (hierro). 6. PROPIEDADES MECÁNICAS: se refieren al comportamiento de los materiales cuando intentamos romperlos, rayarlos, deformarlos - Dureza: es la oposición que ofrece un material a ser rayado (diamante, vidrio son materiales duros). Lo contrario: blando. - Tenacidad: oposición de los materiales a romperse al ser golpeados (el metal de una campana es tenaz). - Lo contrario es la fragilidad: facilidad que tiene un material de romperse al ser golpeado (el vidrio es frágil pero duro). - Plasticidad: propiedad que tiene un material de permanecer deformado una vez que cesa la fuerza que lo deforma (capacidad de ser moldeado o trabajado, la arcilla es un material plástico). - Lo contrario es la elasticidad: capacidad de un material de recuperar su forma original cuando cesan las fuerzas que lo deforman (la goma es un material elástico). - Ductilidad: capacidad de un material de extenderse en hilos bajo la acción de una fuerza (lana, cobre, aluminio son materiales dúctiles). - Maleabilidad: capacidad de un material de extenderse en láminas (papel de aluminio, estaño son materiales maleables). 3
7. PROPIEDADES ECOLÓGICAS: según el impacto que producen en el medio ambiente: - Reciclables: son los materiales que, una vez desechados, se pueden reutilizar para construir nuevos productos: vidrio, papel y cartón, plásticos y metales. - Biodegradables: aquellos que se descomponen con el paso del tiempo de manera natural, por la acción de microorganismos (papel, madera, cáscara de plátano). No biodegradables plástico y vidrio. - Renovables: están en la naturaleza y no se agotarán siempre que seamos respetuosos con el medio ambiente (madera, lana, algodón, etc). - Tóxicos o contaminantes: del suelo, aire o agua, por ser venenosos para los seres vivos. Ej: pilas contienen sustancias tóxicas como el mercurio. Actividades (para repasar, ALGUNAS hechas en clase) 1. De qué material está fabricada una sartén? Qué propiedad de ese material lo hace adecuado? Por qué los mangos son normalmente de plástico? 2. La mayoría de las herramientas son metálicas (y por tanto muy buenos conductores de la electricidad). Por qué se recubren normalmente de plástico los mangos de las herramientas? 2. Fabricarías una raqueta de cristal, una ventana de piedra o un banco de cartón o un avión de hormigón? Por qué?. 3. Crees que es importante conocer las propiedades de los materiales a la hora de construir? por qué? 4. En qué se diferencian los materiales moldeables de los dúctiles? Pon un ejemplo de cada uno. 5. Completa las siguientes frases: a) Lo contrario de tenaz es. b) Lo contrario de blando es. c) Lo contrario de elástico es. d) El vidrio es un material duro porque, pero al mismo tiempo es frágil porque. e) Al doblar la hoja de un cuchillo fabricado en acero inoxidable, veo que se dobla, pero si lo dejo encima de la mesa el cuchillo recupera su forma original. Esto demuestra que el acero inoxidable es un material. f) El papel cebolla es un material traslúcido porque la luz, pero lo que hay detrás. g) La madera es un material renovable porque 4
6. Completa las siguientes frases: a) Los materiales que proceden directamente de la naturaleza y el ser humano ha sabido aprovechar se llaman. b) Las materias primas se pueden clasificar en tres grandes grupos según su origen, es decir, según de donde provengan: Son las materias primas de origen, de origen y de origen. 7. Indica 3 ejemplos de: a) Materia prima:. b) Material elaborado:. c) Producto tecnológico:. 8. Indica 2 ejemplos de: a) Materia prima de origen animal:. b) Materia prima de origen vegetal:. c) Materia prima de origen mineral:. 9. Indica de qué materiales se pueden fabricar los siguientes productos tecnológicos (indica entre paréntesis a qué grupo pertenece el material, como en el primer ejemplo). d) El cristal de unas gafas. Está fabricado con vidrio (tipo de material cerámico). e) Un marco de fotos. Se puede fabricar con aluminio (tipo de material metálico) f) Un puente. g) Una estantería. h) Una escultura. i) Una camisa. j) Una vajilla. 10. Indica de qué materia prima proceden los siguientes materiales elaborados: Material elaborado Materia prima Vidrio Cuero Papel Aglomerado Aluminio Porexpan Ladrillo 5