Caracterización de materiales. Principales técnicas empleadas

Caracterización de materiales. Principales técnicas empleadas

La caracterización de materiales es una herramienta fundamental para asegurar la máxima calidad en los procesos de diseño y fabricación de nuevos productos. En este post te contamos en qué consiste este método, cuáles son las técnicas más habituales para llevarlo a cabo y cómo se utiliza en la industria.

¿Qué es la caracterización de materiales?

La caracterización de materiales es el procedimiento mediante el cual se estudian las propiedades morfológicas y funcionales de determinadas sustancias. El objetivo es conocer información importante sobre los compuestos, como por ejemplo su grado de resistencia y fiabilidad o sus posibles aplicaciones.

De este modo, el análisis de los materiales facilita la caracterización de las propiedades físicas, químicas y mecánicas de las muestras, lo cual resulta indispensable para prever las prestaciones de los distintos elementos y estimar el tiempo de vida útil de los productos en base a las condiciones ambientales de exposición esperadas.

Principales técnicas de caracterización de materiales

Los experimentos tecnológicos que se utilizan en la industria son muy variados y abarcan procedimientos microscópicos y macroscópicos, así como ensayos destructivos e inocuos. Estas son algunas de las técnicas de análisis de materiales más comunes:

Espectroscopía

Utiliza la interacción entre la radiación electromagnética y la materia para definir la estructura y la concentración de los componentes químicos de una muestra. Para ello se mide la absorción, la emisión o la dispersión de energía en determinados rangos del espectro electromagnético. Entre sus variantes se incluyen la espectrometría infrarroja, ultravioleta, de láser, de absorción atómica, de rayos X y de resonancia magnética nuclear.

Fractografía

Esta técnica se basa en el estudio de la mecánica de las fracturas. Se realiza examinando con detalle las superficies de rotura de los materiales, practicando un análisis tensional de las grietas y demás desperfectos existentes que ayuda a definir las causas y la naturaleza de los mecanismos causantes de los daños.

Microscopía

Los análisis microscópicos posibilitan la obtención de registros gráficos de las estructuras más pequeñas de los materiales mediante microscopios tecnológicamente avanzados. La microscopía óptica, la microscopía electrónica, la microscopía de efecto de túnel o la microscopía de fuerzas atómicas son algunos de los sistemas más habituales.

Cromatografía

Consiste en la separación física de los componentes de una mezcla. Para ello, se aprovechan las diferencias existentes en las constantes de distribución de los elementos entre una fase estacionaria y otra móvil. Entre los distintos tipos destacan la cromatografía de gases y la cromatografía de líquidos de alta resolución.

Ensayos mecánicos

Esta técnica de caracterización de materiales engloba experimentos de resiliencia, dureza, fatiga, torsión, tracción, compresión y flexión. Se trata de pruebas en las que se aplican fuerzas mecánicas de distinto tipo para comprobar las propiedades de durabilidad y resistencia de las sustancias.

Análisis térmicos

En este apartado se incluyen los procedimientos que miden la evolución de los materiales cuando se someten a cambios de temperatura, pero también las disparidades térmicas entre los propios componentes. Algunos de los métodos empleados son el análisis térmico diferencial, la calorimetría diferencial de barrido, el análisis termogravimétrico, el análisis termomecánico o la termografía infrarroja.

Ensayos de corrosión

Son pruebas en las que se simulan condiciones ambientales de humedad o contaminación extremas para comprobar su efecto sobre los materiales. Los ensayos de corrosión se pueden llevar a cabo con niebla salina, atmósfera urbana, atmósfera húmeda o corrosión electroquímica.

Beneficios de las técnicas de análisis de materiales para la industria

Las ventajas que ofrece la caracterización de materiales son muy importantes para la industria. Las diferentes técnicas de análisis se utilizan en la ingeniería forense para obtener datos precisos sobre las características estructurales y el comportamiento de todo tipo de compuestos ante condiciones ambientales y estímulos de diversa índole.

En este sentido, las técnicas de caracterización de materiales sirven para elegir los mejores materiales, prevenir accidentes y mejorar la eficacia en las tareas de diseño y fabricación, alargando así el periodo de vida útil de los productos y optimizando al máximo los recursos disponibles en las empresas.

En definitiva, la caracterización de materiales es una herramienta de investigación esencial a la hora de conseguir una mayor eficiencia en los procesos productivos. Si quieres mantenerte informado sobre los últimos avances tecnológicos en la industria, te invitamos a seguir atento a nuestro blog.

WRITE A COMMENT

Artículos relacionados

Introduce tu búsqueda