Industria

2.2 Materiales puros.

Las sustancias puras están formadas por partículas (átomos o moléculas) iguales, tienen una composición fija, no pueden separase por medios físicos. Sus propiedades son específicas, bien definidas y no varían, aun cuando dicha sustancia pura se encuentre formando parte de una mezcla.

Algunas de estas propiedades son:

• El color

• El sabor

• El olor

• La densidad

• La temperatura de (fusión y ebullición)

• La solubilidad

• La conductividad térmica y eléctrica.

Es característico de una sustancia pura que la temperatura a la cual sufre un cambio de estado (fusión, ebullición, etc.) permanece constante durante el cambio. Por lo tanto, el punto de congelación de 100g de agua permanece constante a 0ºC desde la congelación del primer gramo hasta la del último.

Como sustancias puras tenemos el cobre, la sal, el diamante, el agua, el azúcar de mesa, el oxígeno, el mercurio, la vitamina C, el ozono, entre muchos otros.

Ejemplos de estructuras cristalinas de sustancias puras.

Diamante

Los átomos de carbono pueden ordenarse formando una red cristalina que produce el material más duro de la naturaleza.

Zinc

Sal

2.3 Aleaciones ferrosas y no ferrosas.

Ferrosas

Se trata de una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales con algunos elementos no metálicos. Se puede observar que las aleaciones están constituidas por elementos metálicos en estado elemental (estado de oxidación nulo), por ejemplo Fe, Al, Cu, Pb. Pueden contener algunos elementos no metálicos por ejemplo P, C, Si, S, As. Para su fabricación en general se mezclan los elementos llevándolos a temperaturas tales que sus componentes se fundan. Sustancia compuesta por dos o más metales. Las aleaciones, al igual que los metales puros, poseen brillo metálico y conducen bien el calor y la electricidad, aunque por lo general no tan bien como los metales por los que están formadas. Las sustancias que contienen un metal y ciertos no metales, particularmente las que contienen carbono, también se llaman aleaciones. La más importante entre estas últimas es el acero. El acero de carbono simple contiene aproximadamente un 0,5% de manganeso, hasta un 0,8% de carbono, y el resto de hierro.

CLASIFICACIÓNES

 Composición: Esta clasificación tiene en cuenta cual es el elemento que se halla en mayor proporción (aleaciones ferrosas, aleaciones base cobre, etc.). Cuando los aleantes no tienen carácter metálico suelen hallarse en muy pequeña proporción, mientras que si únicamente se mezclan metales, los aleantes pueden aparecer en proporciones similares al metal base.

 Número de elementos: Atendiendo a este criterio se pueden distinguir aleaciones binarias como el cuproníquel, ternarias (alpaca)... hay aleaciones en las que intervienen un elevado número de elementos químicos, si bien en pequeñas cantidades.

 ACEROS SIMPLES: Los aceros simples, se denominan también aceros al carbono porque no contienen ningún otro componente excepto a nivel de impurezas. Cuando se añaden intencionadamente

otros componentes para modificar alguna propiedad se habla de aceros aleados. Estos aceros simples tienen poca resistencia a la corrosión y a la oxidación, son difíciles de templar sin que se produzcan pequeñas fracturas y además resisten mal los impactos.

Los aceros simples se pueden definir así.

Aleación hierro con carbono con un contenido de éste último en el rango de 0.02 hasta el 2% con pequeñas cantidades de otros elementos que se consideran como impurezas tales como P, S, Mn, Cu, Si, etc.

Los aceros simples se clasifican de acuerdo a su contenido de carbono en:

 Aceros de bajo carbono

 Aceros de medio carbono y

 Aceros de alto carbono

No ferrosas

El material no ferroso más usado en la actualidad es el aluminio y las aleaciones que forma con los siguientes elementos: Cu, Mg, Ni, Si, Zn, Li, etc. Mostrando las siguientes

Características:

 Buena resistencia a la corrosión debida a la formación de una capa

protectora

 Ligero con una densidad de 2.7 g/cm3

 Fácil de reciclar (principalmente el aluminio puro).

 Buena relación resistencia/peso

Sus principales aplicaciones son:

 Conductores eléctricos

 Componentes para avión

 Envases para alimentos

 Cancelería

 Diversos componentes automotrices

El cobre es otro importante metal de uso corriente en ingeniería, sus principales elementos de aleación son:

 Estaño, para constituir al bronce

 Zinc, formando el latón

 Níquel constituyendo los cuproniqueles

Sus principales características son:

 Es buen conductor eléctrico

 Posee buena resistencia a la corrosión

 Es dúctil y fácil de soldar

 Posee una resistencia mecánica moderada.

Sus principales aplicaciones son:

 Conductores eléctricos

 Resorte

 Tubería

 Artesanías

 Engranes

 Cerraduras

Otro metal con cada día mayor número de aplicaciones es el zinc, el cual es muy abundante en nuestro país; sus principales elementos de aleación son: aluminio, magnesio y el cobre. Sus principales características son:

 Buena resistencia a la corrosión

 Económico

 Funde a bajas temperaturas aleado con otros elementos

Estructura de un cristal de cloruro de sodio, un típico ejemplo de un compuesto iónico. Las esferas púrpuras son cationes de sodio, y las esferas verdes son aniones de cloruro.

Estructura Cristalina del cobre

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