Aleaciones

Aleaciones

Las aleaciones no ferrosas forman un importantísimo grupo de materiales, con aplicaciones muy específicas y de dificultoso reemplazo en muchos casos.

Aleaciones no ferrosas

Una aleación es una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales con algunos elementos no metálicos.

Son aleaciones que no contienen fierro, o contienen cantidades relativamente pequeñas de hierro, algunos ejemplos, aluminio, cobre, zinc, estaño y níquel. Sus propiedades son alta resistencia a la corrosión, elevada conductividad eléctrica y térmica, baja densidad y facilidad de producción.

Papel aluminio

Entre las más utilizadas en la industria se encuentran:

Aleaciones base Cu. Son buenas conductoras y en algunos casos, tienen propiedades mecánicas especiales que las hacen muy útiles en la fabricación de muelles, diafragmas y piezas que forman parte de aparatos de medida eléctrica y barométrica. Ejemplos son el bronce y las aleaciones Cu-Be.

Bronce

Aleaciones base Al. Son materiales ligeros y muy flexibles, lo que permite maquinarlos a formas muy diversas, además de ser de baja corrosión. Se usan en el enlatado de alimentos y manufactura de todo tipo de piezas, incluyendo las de automóviles y aviones.

Enlatado de alimentos

Aleaciones base Ti. Son aleaciones menos densas que el acero pero con propiedades mecánicas muy similares, por lo que se usan en la industria aeronáutica y aeroespacial. Además también son materiales de bajo porcentaje de corrosión por lo que son muy útiles en la industria química donde se trabajan muchas sustancias corrosivas y, en la actualidad, tienen además aplicación en el área de biomateriales como prótesis de huesos de alta carga mecánica (cadera, rodilla, fémur, etc.).

Prótesis de biomaterial

Polímeros

Los polímeros se forman por la unión de un gran número de moléculas de bajo peso molecular, denominadas monómeros. Los plásticos son ejemplo de polímeros. Un polímero, por tanto, es un compuesto orgánico, que puede ser de origen natural o sintético, con alto peso molecular, formado por unidades estructurales repetitivas llamadas monómeros.

En la vida diaria les damos el nombre general de “plástico”, porque los plásticos que usamos son polímeros. Sin embargo, debemos tener claro que existen otros tipos de polímeros que no necesariamente tienen el aspecto de un “plástico” común.

Características

Bajo punto de fusión, que permite procesarlo fácilmente para darle forma.

Baja densidad, lo cual los hace útiles en industrias como la del automóvil por ser productos ligeros.

Pobre conductividad eléctrica y térmica, permite usarlos como aislantes.

Poca reactividad química, permite tenerlos en contacto con alimentos sin riesgos.

Clasificación

Los polímeros pueden ser clasificados según muchos parámetros. A continuación veremos las principales clases de polímeros que existen.

Según su origen

1. Los polímeros naturales existen en la naturaleza como tales. Las biomoléculas pueden ser consideradas polímeros naturales. Otro ejemplo es el caucho.

Caucho Natural bruto

2. Los polímeros semisintéticos han sido obtenidos mediante la transformación de un polímero natural. El caucho vulcanizado, componente de las llantas, es un ejemplo: se produce al hacer reaccionar caucho con azufre, a altas temperaturas.

Los polímeros sintéticos son obtenidos industrialmente, haciendo reaccionar al monómero correspondiente. Ejemplos de polímeros sintéticos son el polietileno, nylon o poliestireno.

Nylon

Según su estructura

Se puede clasificar en lineal o ramificado dependiendo de su estructura. Un ejemplo de polímero lineal puede ser el polietileno, que compone las bolsas de plástico y un ejemplo de polímero ramificado sería el policloruro de vinilo.

Bolsas de plástico y un garrafón de policloruro de vinilo.

Según su comportamiento térmico

Se pueden clasificar en termoplásticos y termoestables. Los primeros pueden ser moldeados al calentarse. De esta manera pueden reciclarse fácilmente. Un ejemplo es el PET (Botellas de plástico) polietilentereftalato. Y un ejemplo de los termoestables son aquellos que al calentarse se mantienen sin deformarse un ejemplo es la baquelita, polímero usado en la fabricación de asas para ollas.

Botellas PET Mango de sartén de baquelita

Mecanismos de polimerización

Para preparar un polímero, debemos enlazar entre sí una gran cantidad de monómeros de bajo peso molecular. Este proceso se denomina polimerización. Existen dos tipos de reacciones de polimerización: adición y condensación. Consecuentemente, existen dos tipos de polímeros: polímeros de adición y polímeros de condensación.

En la polimerización por adición, los monómeros se unen unos con otros, de tal manera que el polímero final contiene

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