Clasificación de Materiales: Origen, Naturaleza y Propiedades Fundamentales

Clasificación de Materiales por Origen

Los materiales que nos rodean pueden clasificarse según su origen, lo que influye directamente en sus propiedades y aplicaciones.

Materiales de Origen Vegetal

Estos materiales están presentes en una gran cantidad de productos de la vida cotidiana. Su variedad y heterogeneidad son muy grandes.

Ejemplos:

• La madera
• La celulosa
• El algodón
• El cáñamo
• La goma

Materiales de Origen Animal

Estos materiales también están presentes en una gran cantidad de productos de la vida cotidiana. Su variedad y heterogeneidad son muy grandes, y sus propiedades varían considerablemente.

Ejemplos:

• El cuero
• La lana
• La seda

Materiales de Origen Mineral

Usamos el término "mineral" de forma genérica para referirnos a los constituyentes no vivos de la corteza terrestre. Entre ellos se incluyen elementos, compuestos y mezclas que poseen rasgos definidos de composición química y propiedades.

Generalmente son inorgánicos, pero a veces incluyen combustibles fósiles, como el carbón o el petróleo, que son de origen vegetal o animal. Los minerales son las materias primas de una amplia variedad de elementos (principalmente metales) y compuestos químicos.

Los materiales de origen mineral se suelen dividir en:

• Metálicos: Metales
• No metálicos: No metales

Clasificación de Materiales por Naturaleza

En función de su naturaleza, los materiales se pueden clasificar en naturales y artificiales.

Materiales Naturales

Los materiales naturales son aquellos que, en estado bruto o sujetos a un proceso de purificación, existen en la naturaleza.

Ejemplos:

• Hierro
• Madera
• Cobre
• Petróleo
• Agua
• Mármol
• Arena

Materiales Artificiales

Los materiales artificiales son los producidos por el hombre, partiendo de materiales naturales. Entre los artificiales, podemos señalar a los sintéticos.

Ejemplos:

• El papel
• El bronce
• El latón
• El vidrio
• La cerámica

Tipos de Materiales Específicos y sus Propiedades

Metales

Sin lugar a dudas, los metales son los materiales más vinculados a las construcciones mecánicas y pueden dividirse en dos grupos principales:

• Ferrosos: Basados en hierro.
• No ferrosos: No basados en hierro.

Cerámicas y Vidrios

Los materiales cerámicos abarcan una gran variedad de materiales, tanto tradicionales como modernos. Entre los tradicionales, podemos mencionar el barro y las arcillas en general, cuyo uso se remonta a las primeras civilizaciones. Los utensilios de arcilla cocida se comercializan, aproximadamente, desde 4.000 años a.C.

El barro es la base de productos estructurales como los ladrillos. El término "cerámica" está asociado con materiales predominantemente cristalinos.

Componentes Comunes en Cerámicas Tradicionales

• El óxido de aluminio (Al₂O₃) es característico de las cerámicas tradicionales.
• También se pueden mencionar el óxido de magnesio (MgO) y el óxido de silicio (SiO₂) o sílice.

La Familia de los Silicatos

La sílice es la base de la familia de los silicatos. Dado que el silicio y el oxígeno juntos corresponden al 75% de los elementos de la corteza terrestre, estos materiales son abundantes y económicos. Existe una gran variedad de cerámicas de silicatos debido a la diversidad de minerales de silicatos.

Los óxidos sin silicatos, como el MgO, se emplean a menudo en áreas como los refractarios, materiales electrónicos, etc.

Polímeros

Un polímero significa "muchas partes" o "muchas unidades". Es una macromolécula compuesta por la repetición de unidades más pequeñas, conocidas como monómeros.

La polimerización es la unión de monómeros para formar un polímero, como en el caso del cloruro de polivinilo (C₂H₃Cl)_n.

Los polímeros pueden ser naturales o obtenidos artificialmente.

Semiconductores

Entre los semiconductores, merecen destacarse el silicio y el germanio.

Para acentuar sus propiedades de conducción eléctrica, se puede modificar el comportamiento de algunos semiconductores mediante una opción llamada dopado. Esta consiste en introducir en la estructura del material unos pocos átomos de impureza.