Problemas de Ing de Materiales

1. Se prod produc uce e níqu níquel el en un conten contenid ido o de 2% de torio torio en forma forma de polvo. Se consolida en una pieza y se sinteriza en presencia del oxígeno, haciendo que todo el torio produzca esferas de Th 2 de !" nm de di#metro. $alcule el nmero de esferas por cm &. 'a densidad del Th 2 es de es de (.!) g*cm&.

2. $alcule la densidad densidad del del car+uro car+uro cementado, cementado, o cermet, cermet, de matriz matriz de titanio, si el compuesto contiene "% en peso de -$, 22% en peso de Ta$ y 1% en peso Ti$.

&. /na típica rueda para trituraci0n tiene ( in de di#metro, 1 in de espesor y pesa ) l+. 'a rueda volumen de la rueda es porosidad. l Si$ esta en forma de cu+os de "."cm. calcule a. lafraccion en volumen de las partículas Si$ en la rueda +. el numero de partículas de Si$ de las ruedas perdidas, una vez que se haya utilizado hasta de3arla de un di#metro de ! in.

. /n material de contacto el4ctrico se produce al in5ltrar co+re en un material compacto de car+uro de tungsteno poroso 6-$7. 'a densidad del compuesto 5nal es de 12.&g*cm &. Suponiendo que llenan todos los poros con co+re, calcule. a7 'a fracci0n en volumen del co+re dentro del compuesto +7 'a fracci0n en volumen de poros en el compacto -$ antes de la in5ltraci0n c7 'a densidad original del compacto -$ antes de la in5ltraci0n.

. /n material para contactos el4ctricos se produce al hacer primero un material un material compacto de tungsteno poroso que pesa 12g. en el compacto se introduce plata liquida. 'a densidad 5nal del material compuesto es de 1&.!g*cm&. $alcule la fracci0n en volumen del compacto original que corresponde a la porosidad interconectada y a la fracci0n volum4trica que corresponde a la

porosidad cerrada 6sin in5ltraci0n de plata7 ). Se deseas producir una pieza epoxica ligera para aislamiento t4rmico. 8ay esferas huecas de vidrio disponi+les cuyo di#metro exterior es de 1*1) in y con un espesor de pared de ".""1 in. 9etermine el peso y el numero de esferas que de+en agregarse al componente epoxico para producir una li+ra de compuesto, con una densidad de ".) g*cm &. 'a densidad del vidrio es de 2. g*cm& y la del material epoxico es de 1.2 g*cm &.

:. Se intoducen ;g de 5+ras continuas de +oro en orientaci0n unidireccional, en !;g de una matriz de aluminio, calcule a7 'a densidad del compuesto +7 l modulo de elasticidad paralelo a las 5+ras c7 l modulo de elasticidad perpendicular a las 5+ras.

!. Se desea producir 1"l+ de un compuesto reforzado con 5+ras unidireccionales continuas de car+ono 8S en una matriz polimida, que contenga un modulo de elasticidad de por lo menos 2x 1" ) psi paralelo a las 5+ras. <$u#ntas li+ras de 5+ras se requieren= (. Se produce un compuesto continuo reforzado unidireccionalmente

que contiene )"% en volumen de 5+ras de car+ono 8> en una matriz epoxica. l material epoxico tiene una resistencia a la

tensi0n de 1,""" psi.
/n laminado, compuesto de un aluminio de 1."mm de espesor colocado en emparedado alrededor de una capa de 2 cm de espesor de espuma de poliestireno 6styrofoam7, se produce como material aislante. $alcule la conductividad t4rmica del laminado paralela y perpendicular a las capas. la conductividad t4rmica del aluminio es ".: cal*cm s ; y la de la espuma es de "."""":: cal*cm s ;.

1&. /na moneda norteamericana de 2 centavos tiene un di#metro de 1*1) in y aproximadamente un espesor de 1*1) in. l co+re cuesta aproximadamente D1.1"*l+ y el niquel aproximadamente D.1"*l+. $alcule el costo del material en una moneda de 2 centavos fa+ricada de un compuesto en comparaci0n con una moneda igual fa+ricad totalmente de niquel.

1. $alcule la fuerza m#xima que puede soportar una varilla de Cl2& con una resistencia de cedencia de &""" psi sin deformaci0n pl#stica. xprese su resultado en li+ras y E. 1. 'as dimensiones de una +arra de polímero son 1 in x 2 in x 1 in. l polímero tiene un modulo de elasticidad de )"" """ psi.
1). 'os datos siguientes se tomaron para un esp4cimen de ". in de cloruro de polivinilo 6loF2in7. 9espu4s de la fractura, la longitud total era 2."(in y el di#metro fue de ".&(&in. gra5que los datos y calcule B 'a resistencia de cedencia con el criterio de ".2% B 'a resistencia a la tensi0n B l modulo de alasticidad B l % de alargamiento B l % de reducci0n de #rea B l esfuerzo ingieneril en la fractura B l esfuerzo real en la fractura B l modulo de resiliencia.

1:. 'a densidad del polipropileno es de aproximadamente ".!( g*cm&. 9etermine el numero de unidades de repetici0n de propileno existente en cada celda unitaria.