Descubriendo los Materiales: Tipos, Propiedades y su Evolución Histórica

Tipos de Materiales: Una Visión Histórica y Clasificación Actual

Los materiales son sustancias que, a causa de sus propiedades, resultan de utilidad para la fabricación de estructuras, maquinaria y otros productos. Los materiales han marcado desde tiempos muy remotos la vida de la especie humana, hasta el punto de que su evolución se divide en períodos de tiempo que se designan con el nombre del material empleado preferentemente; así, se distinguen los siguientes períodos sucesivos:

Edad de Piedra

Las piedras se utilizaban para construir elementos rudimentarios de corte o de caza.

Edad del Bronce

El bronce, que es una aleación de cobre y estaño, se trabajaba en estado fundido para fabricar recipientes, elementos de corte y caza más avanzados.

Edad de Hierro

El hierro también se trabajaba fundido, aunque en este caso la complejidad del proceso aumentaba al precisar una temperatura bastante mayor. De esta forma se obtenían elementos más duros y resistentes que los de bronce.

Clasificación General de Materiales

Existen materiales de muy diversos tipos que, de forma muy general, se pueden clasificar en cinco grandes grupos:

• Metales y aleaciones: hierro y acero, aluminio, cobre, níquel, titanio, etc., y sus aleaciones.
• Polímeros: polietileno (PE), polimetilmetacrilato (PMMA), nailon, poliestireno, poliuretano, cloruro de polivinilo (PVC), caucho, etc.
• Cerámicos y vidrios: alúmina, magnesia, sílice, vidrios, carburo de silicio, nitruro de silicio, cementos, hormigones, etc. (Materiales pétreos).
• Materiales textiles y compuestos: fibra de vidrio (GFRP), fibra de carbono (CFRP), polímeros rellenos, cermets, etc. (Nota: Aunque el término original era "Materiales textiles", los ejemplos listados son principalmente materiales compuestos que a menudo incorporan fibras textiles).
• Madera.

Propiedades Clave de los Materiales

Las propiedades de un material determinado se pueden clasificar en cinco grupos diferentes:

1. Propiedades químicas.
2. Propiedades físicas.
3. Propiedades mecánicas.
4. Propiedades estéticas y económicas.
5. Propiedades de fabricación.

Salvo las estéticas y económicas, las demás propiedades de un material dependen de su estructura interna y condicionan su comportamiento durante el proceso de fabricación, a la vez que le confieren utilidad para unas determinadas aplicaciones. Ya que la estructura interna de un material define sus propiedades, si queremos modificar estas habrá que variar de alguna manera su estructura interna; esto se consigue, en el caso de los metales, al alearlos entre sí o al someterlos a tratamientos térmicos.

Propiedades Químicas de los Materiales

Uno de los factores que limita de forma notable la vida de un material es la alteración química que puede experimentar en procesos de oxidación o corrosión. Por ello, resulta imprescindible conocer las propiedades químicas de los materiales para así poder determinar su mayor o menor tendencia a sufrir procesos de este tipo.

Oxidación