Corrosión y Propiedades de los Materiales: Comportamiento y Aplicaciones

Corrosión: Degradación y Riesgos

Cuando la oxidación de un material concreto se produce en un ambiente húmedo o en la presencia de otras sustancias agresivas, se denomina corrosión. Esta es mucho más peligrosa para la vida útil de los materiales que la oxidación simple, pues en un medio húmedo la capa de óxido no se deposita sobre el material, sino que se disuelve y acaba por desprenderse. La corrosión no se verifica de una manera uniforme, sino que existen determinados puntos del material donde el ataque es mayor. Esto da lugar a la formación de importantes fisuras, que pueden llegar a producir una rotura por fatiga o una fractura frágil del material si este se encuentra soportando una tensión de forma cíclica o bien a baja temperatura.

Propiedades Físicas de los Materiales

Las propiedades físicas se deben al ordenamiento espacial de los átomos de los materiales. Las más relevantes son las siguientes:

• Densidad y Peso Específico
• Propiedades Eléctricas
• Propiedades Térmicas
• Propiedades Magnéticas
• Propiedades Ópticas

Densidad y Peso Específico: Conceptos Fundamentales

Se denomina densidad a la relación que existe entre la masa de una determinada cantidad de material y el volumen que ocupa. Su unidad en el Sistema Internacional es el kg/m³. La magnitud inversa de la densidad se conoce como volumen específico.

Por peso específico se entiende la relación existente entre el peso de una determinada cantidad de material y el volumen que ocupa. Su unidad en el SI es el N/m³. Para determinadas aplicaciones, como por ejemplo en el caso de la navegación aérea, estas propiedades resultan determinantes para elegir uno u otro material.

Propiedades Eléctricas: Conductividad y Resistencia

Todas las sustancias, en mayor o menor grado, son conductoras de la corriente eléctrica y también, según ciertas características de construcción y naturaleza, ofrecen una resistencia al paso de la corriente. Todas estas propiedades condicionan, en muchos casos, el destino de un material en concreto.

La resistencia eléctrica de un material conductor depende, entre otros factores, de su naturaleza; es decir, de la presencia de electrones móviles en los átomos y de su grado de movilidad ante la acción de un campo eléctrico. Esta propiedad, específica de cada sustancia, se denomina resistividad; se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente un elemento de ese material de 1 metro de longitud y de 1 m² de sección. Se mide en Ω·m.

Los metales son, en general, buenos conductores de la corriente eléctrica, pues su estructura interna es muy ordenada y los electrones no se encuentran sujetos a un determinado átomo. En cambio, la madera, los compuestos cerámicos, los polímeros... poseen resistividades muy altas, debido a que los electrones de sus átomos carecen prácticamente de movilidad; se dice que son malos conductores de la electricidad.

De acuerdo con su resistividad, los materiales se clasifican en:

• Conductores: Utilizados en cables de transmisión, permiten fácilmente el paso de la corriente eléctrica.
• Aislantes: Impiden casi por completo el paso de la corriente eléctrica a través de ellos.

Además de los materiales conductores y aislantes, existen otros, denominados semiconductores, constituidos por silicio dopado con impurezas de tipo n (arsénico, fósforo) o de tipo p (galio, boro), que son la base de todos los componentes electrónicos.

Propiedades Térmicas: Comportamiento ante la Temperatura

Las propiedades térmicas son aquellas que están íntimamente relacionadas con la temperatura y que, lógicamente, determinan el comportamiento del material en unas condiciones dadas. Mencionaremos las siguientes:

• Dilatación Térmica