METALURGIA

INTRODUCCION

Toda la materia está formada a partir de unas unidades elementales que existen en un número limitado. Estas unidades no pueden ser divididas en partes más sencillas mediante los métodos físicos o químicos usuales. En la naturaleza existen 92 elementos químicos, aunque los físicos han creado 20 elementos más mediante procesos que implican reacciones nucleares. Los elementos químicos fueron clasificados por primera vez por Mendelejev siguiendo unas pautas determinadas.

Estos elementos están divididos en tres categorías: metales, no metales y metaloides, aquí destacaremos los elementos no metálicos.

De los 112 elementos que se conocen, sólo 25 son no metálicos; su química a diferencia de los no metales, es muy diversa, a pesar de que representa un número muy reducido, la mayoría de ellos son esenciales para los sistemas biológicos (O, C, H, N, P y S). En el grupo de los no metales se incluyen los menos reactivos: los gases nobles. Las propiedades únicas del H lo apartan del resto de los elementos en la tabla periódica.

Cerámica

Vasijas y otros objetos hechos de arcilla endurecida por cocimiento en horno. La naturaleza y el tipo de la cerámica están determinados por la composición de la arcilla, el método de su preparación, la temperatura a la que se ha cocido y los barnices que se han utilizado.

Las cerámicas poseen una gran resistencia al calor, una extraordinaria capacidad termo aislante y mayor resistencia a la corrosión y al desgaste. Es más liviana y fuerte que el acero y, como si fuera poco, materias primas que las constituyen se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza.

Las naves espaciales de hoy, incluido el Challenger, son recubiertas por baldosas de cerámica. Su temperatura de operación puede alcanzar los 8000 º C.

Las técnicas de producción de polímeros termoestables

Como ya hemos dicho, los plásticos termoestables se polimerizan en el propio molde. Existen dos técnicas principales de fabricación de objetos con materiales termoplásticos: el moldeo por compresión y el moldeo por transferencia.

El moldeo por compresión

Consiste en introducir el material, en forma de polvo o gránulos, en un molde, el cual se comprime mediante un contramolde, a la vez que se aporta calor, que reblandece el plástico y facilita el proceso de polimerización.

El moldeo por transferencia

En este procedimiento, los materiales en bruto se calientan y se licuan en una primera cavidad. Después, el material en estado líquido se transfiere al molde mediante inyección, donde se comprime y adopta su forma. Mientras, se agregan los componentes aditivos para mejorar las propiedades físicas, modificar el color, etc. El plástico toma la forma del molde al mismo tiempo que se produce la polimerización.

Este procedimiento es habitual para fabricar objetos de madera o metal revestidos de plástico, como enchufes y conectores eléctricos o el revestido de maderas con formica.

La mecanización de los plásticos

Mecanizar cualquier tipo de material consiste en realizar, mediante máquinas o herramientas, trabajos para dar forma a los objetos. Una máquina herramienta porta una herramienta que se acopla a los mecanismos de la máquina, que, por lo general, realizará algún movimiento, bien en la pieza a mecanizar o bien en la propia herramienta.

La industria ha encontrado en el plástico un buen sustituto de la madera y los metales para ciertas aplicaciones, debido a la gran dureza, tenacidad y resistencia de determinado tipo de plásticos. Estos se suelen obtener en formas estándar, como perfiles redondos, chapas o láminas, tubos..., para después mecanizarlos o darles forma mediante máquinas herramientas.

Estas máquinas, como taladros, tornos, fresadoras y sierras de corte, son las habituales cuando se trabaja con la madera o los metales. Además, podemos aplicar en estos plásticos otros trabajos de acabado, como lijado, limado de virutas o rebabas o rectificado de superficies, con los que se consiguen superficies alisadas con el mínimo de rugosidad.

De todos estos trabajos, los más habituales son el torneado, el fresado y el rectificado.

CERÁMICOS

Aplicaciones de la cerámica e importancia

Los materiales cerámicos se utilizan en una amplia gama de categorías como refractarios, bujías, dieléctricos en capacitores, sensores, abrasivos, medios de grabación magnética, etc.

Alúmina (Al2O3):

Se utiliza para contener metales fundíos o en aplicaciones

donde el material debe operar a altas temperaturas,

pero donde también se requiere una elevada resistencia mecánica.

VENTAJAS

Baja densidad.

Excelente comportamiento ante la corrosión

Altas características mecánicas. (mejor resistencia mecánica a fricción).

Durabilidad elevada.

Uso en medios químicamente agresivos.

Aislante térmico.

Aislante eléctrico.

Permeable a las ondas electromagnéticas.

Alta dureza y rigidez.

Altos puntos de fusión.

No sufren oxidación

DESVENTAJAS

Son frágiles y débiles

Baja resistencia a los impactos

POLIMEROS

Los materiales polímeros y sus derivados como el polipropileno,

poli estírenos y polietilenos, todos los cuales son producidos por la industria petroquímica, tienen una creciente aplicación en todos los ámbitos de la vida moderna.

V E N T A J A S

Ligero

Alta resistencia a la tensión y a la compresión

Excelentes propiedades dieléctricas

Resistencia a la mayoría de los ácidos y álcalis

Bajo coeficiente de absorción de humedad

DESVENTAJAS

Baja conductividad eléctrica

Baja resistencia a altas temperaturas

Su fabricación e utilización produce muchos residuos

Por su alta resistencia a la corrosión y gran durabilidad son difíciles de degradar para naturaleza por lo que son grandes contaminantes.

Son inflamables, y pueden producir gases tóxicos.

APLICACIONES TÍPICAS

Tanque y depósitos para químico

Mobiliario de laboratorio

Placas de presión para filtros

Componentes para bombas

Prótesis, etc. No es tóxico

No mancha

Desde la más temprana niñez hasta la vejez, los seres usamos cada día variados artículos fabricados de diversos materiales plásticos, ya sea para

almacenar alimentos y bebidas, para transportar productos,

para aplicaciones médicas como jeringas y otras, para fabricar

prótesis ortopédicas y como piezas y partes de artículos electrónicos,

automóviles y otros bienes propios del mundo moderno.

COMPOSITE:

Los composites o resinas compuestas son materiales sintéticos que están mezclados heterogéneamente y que forman un compuesto. Están compuestos por moléculas de elementos variados. Estos componentes pueden ser de dos tipos: los de cohesión y los de refuerzo.

VENTAJAS

Son ligeros

Resistentes

Dúctiles

Se pueden fabricar herramientas de corte muy resistentes al impacto

Con resistencia a altas temperaturas

DESVENTAJAS

Son frágiles

Aplicación

Lo podemos encontrar en los cimientos de los edificios:

hormigón reforzado con una matriz de acero corrugado,

los innovadores cimientos de goma y muelles de Japón

para amortiguar los terremotos (aislamiento sísmico).

CONCLUCION

Es de suma importancia el uso de los materiales no metálicos debido que tiene más ventajas para distintas industrias, debido a su baja densidad, bajo costo, mayor maleabilidad, capacidad aislante, capacidad térmica y que es un material que no se corroe y un sinfín de propiedades que ayudan a invertir recursos en investigaciones que ayuden a mejorar dichas propiedades.

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