Instituto Tecnológico de Ingeniería en materiales Chihuahua Ingeniería en materiales No metálicos Profesor: Ing. Alberto Valles Chávez

Polímeros Propiedades Los polímeros industriales en general suelen ser malos conductores eléctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria eléctrica y electrónica como materiales aislantes. Las baquelitas (resinas fenólicas) sustituyeron con ventaja a las porcelanas y el vidrio en el amperaje de baja tensión hace ya muchos años; termoplásticos como el PVC y los PE, entre otros, se utilizan en la fabricación de cables eléctricos, llegando en la actualidad a tensiones de aplicación superiores a los 20V, y casi todas las carcasas de los equipos electrónicos se construyen en termoplásticos de magníficas propiedades mecánicas, además de eléctricas y de gran duración y resistencia al medio ambiente, como son, por ejemplo, las resinas ABS.

Para evitar cargas estáticas en aplicaciones que lo requieran, se ha utilizado el uso de antiestáticos que permite en la superficie del polímero una conducción parcial de cargas eléctricas. Evidentemente la principal desventaja de los materiales plásticos en estas aplicaciones está en relación a la pérdida de características mecánicas y geométricas con la temperatura. Sin embargo, ya se dispone de materiales que resisten sin problemas temperaturas relativamente elevadas (superiores a los 200 °C).

Las propiedades eléctricas de los polímeros industriales están determinadas principalmente, por la naturaleza química del material (enlaces covalentes de mayor o menor polaridad) y son poco sensibles a la microestructura cristalina o amorfa del material, que afecta mucho más a las propiedades mecánicas. Su estudio se acomete mediante ensayos de comportamiento en campos eléctricos de distinta intensidad y frecuencia. Seguidamente se analizan las características eléctricas de estos materiales. Los polímeros conductores fueron desarrollados en 1974 y sus aplicaciones aún están siendo estudiadas.

Cerámicos Propiedades Eléctricas Son en su mayoría aislantes eléctricos debido a que tienen una alta resistencia dieléctrica y baja constate dieléctrica. Algunos de ellos presentan otras propiedades dieléctricas como es la facilidad de polarizarse.

Distinguimos los tres posibles tipos: Aislantes (la mayoría) Semiconductores Conductores AISLANTES son aquellos cuyos electrones están fuertemente ligados al núcleo por lo tanto, son incapaces de desplazarse por el interior y , consecuentemente conducir   SEMICONDUCTORES      CONDUCTORES Alta resistividad Bajas pérdidas por corrientes parásitas Baja inducción de saturación Bajas pérdidas por histéresis

Térmicas La mayoría de los materiales cerámicos tienen bajas conductividades térmicas debido a sus fuertes enlaces iónico/covalentes. La diferencia de energía entre la banda de covalencia y la banda de conducción en estos materiales es demasiado grande como para que se exciten muchos electrones hacia la banda de conducción, por este echo son buenos aislantes térmicos. Debido a su alta resistencia al calor son usados como refractarios, y estos refractarios son utilizados en las industrias metalúrgicas, químicas cerámicas y del vidrio.

Compuestos Propiedades Propiedades térmicas Las propiedades térmicas fundamentales a considerar en los CMM son el CET y la conductividad térmica (CT) Dependiendo de la fracción de volumen de refuerzo, su morfología y su distribución en la aleación base, se obtienen diferentes valores de ambas propiedades. Ambos pueden ser modificados por el estado de precipitación de la matriz y por el tipo de aleación de la matriz. Es así como el CET de las aleaciones de titanio es muy similar a algunos tipos de fibras reforzaste, lo cual se considera una ventaja ya que se disminuyen los esfuerzos residuales debido a la diferencia térmica entre las fibras y la matriz. Algunos investigadores conciben que en la medida en que la CT de la aleación matriz se vea disminuida con la introducción de partículas cerámicas, esto puede verse compensado si la fase cerámica que se usa como refuerzo es conductora.

Preguntas 1.¿Que tipos de termoplásticos se utilizan para la fabricación de cables eléctricos? 2.¿Y estos cables a que tensión llegan? 3.¿Explique como funcionan los polímeros antiestáticos y donde se pueden utilizar? 4.¿Cual es la principal desventaja de los polímeros? 5.¿Cuando se desarrollaron los polímeros conductores? 6.¿Mencione los tres tipos de propiedades eléctricas de los cerámicos? 7.¿A que se debe la baja conductividad térmica de los cerámicos? 8.¿De que depende las propiedades de los compuestos?

Equipo #2 Jesús Antonio Rivas Sarmiento Gustavo Adolfo Gutiérrez Rodarte Jesús Horacio Fernández Leal Saúl Guerrero Pérez Samuel Andazola Carmona Aarón Rodríguez Rodríguez