Los materiales son parte de nuestra vida y trabajos diarios desde tiempos antiguos. Los materiales son la parte principal de todas las cosas que nos rodean. De hecho, algunos materiales han dado nombre a diversas épocas en la historia humana, es decir, la Edad de Piedra, la Edad del Bronce, la Edad del Hierro, la Edad de los Materiales Sintéticos, la Edad de los Materiales Inteligentes. El estudio de estos materiales se llama Ciencia de Materiales.
La ciencia de materiales está asociada con el estudio de la composición, estructura, caracterización, procesamiento, propiedades, aplicación y rendimiento de diversos materiales de ingeniería.
En la era científica moderna, muchas tecnologías ya se han desarrollado y muchas más están en constante desarrollo para facilitar y hacer más cómoda la vida humana.
La existencia de estas tecnologías depende básicamente de la disponibilidad de materiales adecuados. El rendimiento y la calidad de cada producto de ingeniería están principalmente regidos por el material utilizado para fabricar el producto.
Por lo tanto, los materiales de ingeniería juegan un papel importante en el desarrollo y éxito de todas las tecnologías de ingeniería. Para una discusión más profunda de los materiales de ingeniería eléctrica y otros conceptos fundamentales de electricidad, recomendamos consultar algunos de los mejores libros para ingenieros eléctricos.
Los materiales utilizados para la fabricación de productos de ingeniería se llaman materiales de ingeniería. Estos materiales de ingeniería son la columna vertebral de todos los productos de ingeniería. El diseño, la fabricación, la comercialización y el rendimiento de cualquier producto de ingeniería dependen básicamente del material utilizado para ese producto, es decir, los materiales semiconductores son la base de todos los dispositivos electrónicos. Del mismo modo, la existencia de máquinas y equipos de ingeniería eléctrica depende completamente de materiales conductores, aislantes y materiales magnéticos.
Dicho esto, para ser un ingeniero exitoso en cualquier campo de la ingeniería, debemos tener conocimientos de los materiales de ingeniería del campo respectivo. La investigación y el desarrollo de nuevos materiales de ingeniería es un proceso continuo. Muchas instituciones y laboratorios están trabajando constantemente en el desarrollo de nuevos materiales para satisfacer las demandas cambiantes de las industrias.
Como resultado, nuevos materiales emergentes como materiales inteligentes, materiales de alto rendimiento e inteligentes están entrando en escena de manera continua. Estos nuevos materiales avanzados tienen un gran efecto en la era moderna de la tecnología.
Actualmente, la investigación y el desarrollo de nuevos materiales, para cumplir con los requisitos de ingeniería, también considera el efecto de estos materiales en nuestro medio ambiente. Por ejemplo, los materiales radiactivos son muy útiles para la energía nuclear. Sin embargo, la radiactividad debido a estos materiales tiene un efecto muy adverso en nuestro medio ambiente. Por lo tanto, para hacer que estos materiales radiactivos sean amigables con el medio ambiente, debemos tomar las medidas necesarias para detener la radiactividad producida por estos materiales radiactivos.
Estos materiales de ingeniería pueden clasificarse según la rama de la ingeniería como se muestra a continuación:
Materiales de ingeniería mecánica – por ejemplo, hierro, acero, etc.
Materiales de ingeniería eléctrica – por ejemplo, conductores, semiconductores, aislantes, materiales magnéticos, etc.
Materiales de ingeniería civil – por ejemplo, cementos, hierro, piedras, arenas, etc.
Ingeniería electrónica – por ejemplo, materiales semiconductores
Para ser un ingeniero eléctrico exitoso, debemos tener un profundo conocimiento de los materiales de ingeniería eléctrica. La ciencia de los materiales de ingeniería eléctrica está asociada con el estudio de la composición, estructura, caracterización, procesamiento, propiedades, aplicación y rendimiento de los materiales de ingeniería eléctrica. La existencia y el éxito de cualquier máquina o equipo eléctrico dependen de la disponibilidad de materiales de ingeniería eléctrica adecuados, como conductores, aislantes y materiales magnéticos, entre otros.
Por lo tanto, antes de diseñar cualquier máquina eléctrica, debemos tener un buen conocimiento de las propiedades y aplicaciones de los materiales de ingeniería eléctrica. El rendimiento de cualquier equipo eléctrico está completamente regido por la calidad del material utilizado para ese equipo. Por lo tanto, para diseñar un buen y exitoso equipo eléctrico, también debemos tener conocimiento de los factores que rigen la calidad de los materiales de ingeniería.
Basándose en las propiedades y aplicaciones, los materiales de ingeniería eléctrica pueden categorizarse como sigue:
Conductores – por ejemplo, plata, cobre, oro, aluminio, etc.
Semiconductores – por ejemplo, germanio, silicio, GaAs, etc.
Aislantes – plásticos, cauchos, mica, papeles aislantes, etc.
Materiales magnéticos – hierro, acero silicio, Alnico, ferritas, etc.
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