jueves, 14 de agosto de 2008

METALES NO FERROSOS

ESTAÑO
Elemento quimico de numero atomico 50 y símbolo Sn. Es un metal plateado, maleable, que no se oxida fácilmente con el aire y es resistente a la corrocion. Se encuentra en muchas aleaciones y se usa para recubrir otros metales protegiéndolos de la corrosión. El estaño se obtiene principalmente a partir del mineral casiteria en donde se presenta como óxido.



CARACTERISTICAS PRINCIPALES

El estaño es un metal dúctil, maleable (hasta los 200 ºC en que se vuelve «agrio» y pierde esta característica) y pulimentable que puede laminarse fácilmente para obtener papel de estaño. Es de color blanco argentino y al doblarlo emite un ruido llamado «grito del estaño» debido a la ruptura de los cristales. Tiene una buena resistencia a la corrosión — resiste la acción de productos lácteos, zumos y carburantes por lo que se ha utilizado para el estañado de envases de acero (hojalata
).
El metal reacciona con el cloro y el oxígeno y desplaza al hidrógeno en ácidos diluidos.
El estaño es superconductor por debajo de 3,72 K.
ALEACIONES
Su aleación con plomo (50% plomo y 50% estaño) forma la soldadura, utilizado para soldar conductores electrónicos, por su baja temperatura de fusión, que lo hace ideal para esa aplicación ya que facilita su fundición y disminuye las probabilidades de daños en los circuitos y piezas electrónicas. También participa en el bronce.

Usos
El estaño tiene usos ampliamente difundidos e interviene en centenares de procesos industriales.
En forma de película, como protector del
cobre, del hierro y de los diversos metales usados en la fabricación de latas de conserva.
Se utiliza para disminuir la fragilidad del vidrio, en el estañado de hilos conductores y, aleado con niobio, en la preparación de semiconductores.
Los compuestos de estaño se usan para fungicidas, tintes, dentífricos (SnF2 ) y pigmentos.
Se utiliza en la preparación de importantes aleaciones como bronce (el estaño y cobre) y metal de tipografía (estaño,
plomo y antimonio
).
Se usa también, en aleación con el
titanio
en la industria aeroespacial y como ingrediente en algunos insecticidas.
El sulfuro estánnico, conocido también como mosaico de
oro, se usa en forma de polvo para dar aspecto metálico a objetos de madera o de resina.


PLOMO
El plomo es un elemento químico de la tabla periódica, cuyo símbolo es Pb (del Latín, Plumbum), y su número atómico es 82 , es un metal pesado de densidad relativa o gravedad específica 11,4 a 16°C, de color azuloso, que se empaña para adquirir un color gris mate. Es flexible, inelástico y se funde con facilidad. Su fusión se produce a 327,4°C y hierve a 1.725°C.

Usos industriales
El plomo también se empleaba en la antigua roma como recubrimiento en tejados de viviendas.
Su utilización como
cubierta para cables, ya sea la de teléfono, de televisión, de internet o de electricidad, sigue siendo una forma de empleo adecuada. La ductilidad
única del plomo lo hace particularmente apropiado para esta aplicación, porque puede estirarse para formar un forro continuo alrededor de los conductores internos.
El uso del plomo en pigmentos sintéticos o artificiales ha sido muy importante, pero está decreciendo en volumen.


COBRE
Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre, caracterizada por ser los mejores conductores de electricidad. Gracias a su alta conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material más utilizado para fabricar cables eléctricos y otros componentes eléctricos y electrónicos.
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecánicas, aunque tienen una conductividad eléctrica menor. Las más importantes son conocidas con el nombre de
bronces y latones. Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar
un número casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecánicas.

Aleaciones y tipos de cobre

Existe una amplia variedad de aleaciones de cobre, de cuyas composiciones dependen las características técnicas que se obtienen, por lo que se utilizan en multitud de objetos con aplicaciones técnicas muy diversas. El cobre se alea principalmente con los siguientes elementos: Zn, Sn, Al, Ni, Be, Si, Cd, Cr y otros en menor cuantía.
Según los fines a los que se destinan en la industria, se clasifican en aleaciones para forja y en aleaciones para moldeo. Para identificarlas tienen las siguientes nomenclaturas generales según la norma
ISO 1190-1:1982 o su equivalente UNE 37102:1984.Ambas normas utilizan el sistema UNS (del inglés Unified Numbering System).


Zinc
El zinc o cinc es un elemento químico de número atómico 30 y símbolo Zn situado en el grupo 12 de la tabla periódica.

Este elemento es poco abundante en la corteza terrestre pero se obtiene con facilidad. Una de sus aplicaciones más importantes es el galvanizado del acero. Es un elemento químico esencial.
Es un metal de color blanco azulado que arde en aire con llama verde azulada.
El metal presenta una gran resistencia a la deformación plástica en frío que disminuye en caliente, lo que obliga a laminarlo por encima de los 100°C. No se puede endurecer por acritud y presenta el fenómeno de fluencia a temperatura ambiente —al contrario que la mayoría de los metales y aleaciones— y pequeñas cargas provocan deformaciones no permanentes.


Aplicaciones
La principal aplicación del zinc —cerca del 50% del consumo anual— es el galvanizado del acero para protegerlo de la corrosión, protección efectiva incluso cuando se agrieta el recubrimiento ya que el zinc actúa como ánodo de sacrificio. Otros usos incluyen
Baterías de Zn-AgO usadas en la industria aeroespacial para misiles y cápsulas espaciales por su óptimo rendimiento por unidad de peso y baterías zinc-aire para computadoras portátiles
.
Piezas de fundición inyectada en la industria de automoción.
Metalurgia de metales preciosos y eliminación de la plata del plomo
.

TORIO
El torio es un elemento químico, de símbolo Th y número atómico 90. Es un elemento de la serie de los actínidos que se encuentra en estado natural en los minerales monazita, torita y troyanita.
Sus principales aplicaciones son en aleaciones con magnesio utilizado para motores de avión. Tiene un potencial muy grande de poder ser utilizado en el futuro como combustible nuclear pero esa aplicación todavía está en fase de desarrollo. Existe más energía encerrada en núcleos de los átomos de torio existente en la corteza terrestre que en todo el petróleo, carbón y uranio
de la Tierra.
El torio en estado puro, es un metal blanco-plata que se oxida con mucha lentitud. Si se reduce a un polvo muy fino y se calienta, arde emitiendo una luz blanca deslumbrante.
El torio pertenece a la familia de las substancias radioactivas
, lo que significa que su núcleo es inestable y que en un lapso de tiempo más o menos largo se transforma en otro elemento

Aplicaciones del torio

Aparte de su incipiente uso como
combustible nuclear el torio metálico o alguno de sus óxidos se utilizan en las siguientes aplicaciones:
Se incorpora al tungsteno metálico para fabricar filamentos
de lámparas eléctricas,
Para aplicaciones en material cerámico
de alta temperatura,
Para la fabricación de lámparas electrónicas
,
Para fabricar electrodos especiales de soldadura
, aleado con Tungsteno (Wolframio) creando la aleacción con más alto punto de fusión existente, cerca de los 4000º
Como agente de aleación
en estructuras metálicas,
Como componente básico de la tecnología del magnesio
,
Se utiliza en la industria electrónica como detector de oxígeno
.
El óxido ThO2 se usa para los electrodos y filamentos ligeros, para controlar el tamaño de grano del wolframio usado en las lámparas eléctricas y para fabricar crisoles de laboratorio para altas temperaturas y también como catalizador en la conversión del amoníaco en ácido nítrico, en la obtención de hidrocarburos a partir del carbono, en las operaciones de cracking del petróleo y en la producción de ácido sulfúrico
.
Los vidrios que contienen óxido de torio el tiene un alto índice de refraccion y una baja dispersión por lo que se utilizan en la fabricación de lentes de calidad para cámaras e instrumentos científicos.

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miércoles, 13 de agosto de 2008

MATERIALES USADOS EN EL AREA AERONAUTICA

http://www.unizar.es/actm/Zaragoza06.pdf

EL ACERO Y SUS PROPIEDADES


Puente fabricado en acero
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El acero es la
aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2,1% en peso de la composición de la aleación, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%. Porcentajes mayores que el 2% de carbono dan lugar a las fundiciones, aleaciones que al ser quebradizas y no poderse forjar —a diferencia de los aceros—, se moldean.
Fue Benjamin Huntsman el que desarrolló un procedimiento para fundir hierro forjado con carbono, obteniendo de esta forma el primer acero conocido.
En
1856, Sir Henry Bessemer, hizo posible la fabricación de acero en grandes cantidades, pero su procedimiento ha caído en desuso, porque solo podía utilizar hierro que contuviese fósforo y azufre en pequeñas proporciones.
En 1857, Sir
William Siemens ideó otro procedimiento de fabricación industrial del acero, que es el que ha perdurado hasta la actualidad, el procedimiento Martin Siemens, por descarburación de la fundición de hierro dulce y óxido de hierro. Siemens había experimentado en 1878 con la electricidad para calentar los hornos de acero, pero fue el metalúrgico francés Paul Héroult —coinventor del método moderno para fundir aluminio— quien inició en 1902 la producción comercial del acero en hornos eléctricos.
El método de Héroult consiste en introducir en el horno chatarra de acero de composición conocida haciendo saltar un arco eléctrico entre la chatarra y unos grandes electrodos de carbono situados en el techo del horno.


En 2007 se utilizan algunos metales y metaloides en forma de ferroaleaciones, que, unidos al acero, le proporcionan excelentes cualidades de dureza y resistencia.
En muchas regiones del mundo, el acero es de gran importancia para la dinámica de la población, industria y comercio.

Formación del acero. Diagrama hierro-carbono (Fe-C)

http://www.esi2.us.es/IMM2/Pract-html/estructuras%20de%20aceros.html

Fases de la aleación de hierro-carbono
- Austenita (hierro-ɣ. duro)

- Ferrita (hierro-α. blando)
- Cementita (carburo de hierro. Fe3C)
- Perlita (88% ferrita, 12% cementita)
- Ledeburita (ferrita - cementita eutectica, 4.3% carbón)

Tipos de acero
Acero al carbono (0,03-2.1% C)Acero corten (para intemperie)Acero inoxidable (aleado con cromo)Acero microaleado («HSLA», baja aleación alta resistencia)Acero rápido (muy duro, tratamiento térmico)
Otras aleaciones Fe-C
Hierro dulce (prácticamente sin carbón)Fundición (>2.1% C)Fundición dúctil (grafito esferoidal)
En el diagrama de equilibro, o de fases, Fe-C se representan las transformaciones que sufren los aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla se realiza muy lentamente de modo que los procesos de
difusión (homogeneización) tienen tiempo para completarse. Dicho diagrama se obtiene experimentalmente identificando los puntos críticos —temperaturas a las que se producen las sucesivas transformaciones— por métodos diversos.

Microconstituyentes http://personales.upv.es/~avicente/curso/unidad3/index.html

El hierro puro presenta tres estados alotrópicos a medida que se incrementa la temperatura desde la ambiente:
Hasta los 911 °C, el hierro ordinario, cristaliza en el sistema cúbico centrado en el cuerpo (BCC) y recibe la denominación de hierro α o
ferrita. Es un material dúctil y maleable responsable de la buena forjabilidad de las aleaciones con bajo contenido en carbono y es ferromagnético hasta los 770 °C (temperatura de Curie a la que pierde dicha cualidad). La ferrita puede disolver muy pequeñas cantidades de carbono.
Entre 911 y 1400 °C cristaliza en el sistema cúbico centrado en las caras (FCC) y recibe la denominación de hierro γ o
austenita. Dada su mayor compacidad la austenita se deforma con mayor facilidad y es paramagnética.
Entre 1400 y 1538 °C cristaliza de nuevo en el sistema cúbico centrado en el cuerpo y recibe la denominación de hierro δ que es en esencia el mismo hierro alfa pero con parámetro de red mayor por efecto de la temperatura.
A mayor temperatura el hierro se encuentra en estado líquido.
Si se añade carbono al hierro, sus átomos podrían situarse simplemente en los instersticios de la red cristalina de éste último; sin embargo en los aceros aparece combinado formando carburo de hierro (Fe3C), es decir, un compuesto químico definido y que recibe la denominación de
cementita de modo que los aceros al carbono están constituidas realmente por ferrita y cementita.



http://es.wikipedia.org/wiki/Acero

Clasificación de los aceros: http://www.arqhys.com/arquitectura/elacero-clasificacion.html

RESINAS


La resina es cualquiera de las sustancias de secreción de las plantas con aspecto y propiedades más o menos análogas a las de los productos así denominados. Del latín resina. Se puede considerar como resina las sustancias que sufren un proceso de polimerización o secado dando lugar a productos sólidos siendo en primer lugar líquidas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Resina

USOS DEL CAUCHO


El moldeo por compresión es una técnica en la cual la materia prima - en forma de polvo - es introducida en un molde calefaccionado a una temperatura entre 140ºC y 160ºC, y sometida a una elevada presión. El calor y la presión se mantienen hasta que la reacción finaliza. Al cabo de unos minutos - determinados a partir del espesor de la pieza - se produce la plastificación y curado dentro del mismo molde, para luego retirar la pieza terminada.
Este método de moldeo es utilizado para producir interruptores de electricidad y porta fusibles, electrodomésticos, maquinarias, medidores de gas y luz, entre otras aplicaciones

HISTORIA DEL CAUCHO

El caucho es un polímero de muchas unidades, encadenadas de un hidrocarburo elástico, el isopreno C5H8 que surge como una emulsión lechosa (conocida como el látex) en la savia de varias plantas, pero que también puede ser producido sintéticamente. La principal fuente comercial del látex son euforbiáceas, del género Hevea, como Hevea brasilensis. Otras plantas que contienen el látex son el ficus, jamas de las HIGUERAS. euphorkingdom heartsbias y el diente de león común. Se obtine caucho de otras especies como Urceola elastica de Asia y la Funtamia elastica de Africa occidental. Éstas no han sido la fuente principal del caucho, aunque durante la Segunda Guerra Mundial, hubo tentativas para usar tales fuentes, antes que el caucho natural fuera suplantado por el desarrollo del caucho sintético.
http://es.wikipedia.org/wiki/Caucho

POLIMEROS


La materia esta formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadas polímeros. Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más diversas. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones.


METALES PRECIOSOS

Se suelen denominar metales preciosos, a aquellos que se encuentran en estado libre en la naturaleza, es decir, no se encuentran combinados con otros elementos formando compuestos. Por ejemplo, el oro es bastante frecuente encontrarlo en forma de pepitas en los depósitos aluviales originados por la disgregación de las rocas donde se encuentra incluido. En joyería, los metales preciosos suelen ser el oro, (Au), la plata, (Ag), el paladio, (Pd) platino, (Pt), y el rodio, (Rh). Es precisamente por esta poca tendencia a reaccionar por lo que se usan, desde muy antiguo, en joyería. Una de las características fundamentales de una joya es su durabilidad y por eso se usan los materiales más nobles conocidos. A veces, los metales nobles no presentan todas las cualidades mecánicas que serían deseables para su uso en orfebrería, joyería o bisutería, por eso se usan aleaciones

Aleaciones de oro
El oro de 750 milésimas es una aleación de 750 partes de oro fino con 250 partes de otro u otros metales, (plata, cobre, etc...) para proporcionarle cualidades mecánicas que el oro puro no presenta, como rigidez, solidez y color.

OBTENCION DEL ORO

Debido a que es relativamente inerte, se suele encontrar como metal, a veces como pepitas grandes, pero generalmente se encuentra en pequeñas inclusiones en algunos minerales, vetas de cuarzo, pizarra, rocas metamórficas y depósitos aluviales originados de estas fuentes.Hay una gran cantidad de oro en los mares y océanos, siendo su concentración de entre 0,1 µg/kg y 2 µg/kg, pero en este caso no hay ningún método rentable para obtenerlo.El oro está ampliamente distribuido y a menudo se encuentra asociado a los minerales cuarzo y pirita, y se combina con teluro en los minerales calaverita, silvanita y otros.

EXTRACCION
- Los primeros hombres que buscaron oro en el far west utilizaban una cubeta. Lavaban la arena en ese cubo con un movimiento circular para que los sedimentos mas ligeros cayeran en el agua del rio y que se quedase solo la arena y el oro.






- Luego ese metodo bastante rudimentario fue perfeccionado con una especie de caja de madera en la cual pasaba el agua, denominado “Long tom”.
Los lingotes resultantes son de 24 Kilates (999,9 milesimas)
Para otros usos de este término, véase Oro (desambiguación).
El oro es un elemento químico de número atómico 79 situado en el grupo 11 de la tabla periódica. Su símbolo es Au (del latín aurum).
Es un metal de transición blando, brillante, amarillo, pesado, maleable, dúctil (trivalente y univalente) que no reacciona con la mayoría de productos químicos, pero es sensible al cloro y al agua regia. El metal se encuentra normalmente en estado puro y en forma de pepitas y depósitos aluviales y es uno de los metales tradicionalmente empleados para acuñar monedas. Se utiliza en la joyería, la industria y la electrónica.

PARA MAYOR INFORMACION DIRIJASE A

http://es.wikipedia.org/wiki/Patr%C3%B3n_oro

ALUMINIO

El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferroso. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8% de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales.

En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos, plagioclasas y micas). Como metal se extrae del mineral conocido con el nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante el proceso Bayer y a continuación en aluminio mediante electrólisis.

Características físicas
Entre las características físicas del aluminio, destacan las siguientes:
Es un metal ligero, Tiene un punto de fusión bajo: 660ºC (933 K).
Es de color blanco brillante.
Buen conductor del calor y de la electricidad.
Resistente a la corrosión, gracias a la capa de Al2O3 formada.
Abundante en la naturaleza.
Material fácil y barato de reciclar.

Características mecánicas
Entre las características mecánicas del aluminio se tienen las siguientes:
De fácil mecanizado.
Muy maleable, permite la producción de láminas muy delgadas.
Bastante dúctil, permite la fabricación de cables eléctricos.
Material blando (Escala de Mohs: 2-3). Límite de resistencia en tracción: 160-200 N/mm2 [160-200 MPa] en estado puro, en estado aleado el rango es de 1400-6000 N/mm2. El duraluminio es una aleación particularmente resistente.
Material que forma aleaciones con otros metales para mejorar las propiedades mecánicas.
Permite la fabricación de piezas por fundición, forja y extrusión.
Material soldable.

Características químicas
Debido a su elevado estado de oxidación se forma rápidamente al aire una fina capa superficial de óxido de aluminio (Alúmina Al2O3) impermeable y adherente que detiene el proceso de oxidación, lo que le proporciona resistencia a la corrosión y durabilidad. Esta capa protectora, de color gris mate, puede ser ampliada por electrólisis en presencia de oxalatos.
Los alquilaluminios, usados en la polimerización del etileno,[5] son tan reactivos que destruyen el tejido humano y producen reacciones exotérmicas violentas al contacto del aire y del agua.[6]

Producción

Centavo estadounidense y trozo de aluminio. El centavo ha sido una moneda fabricada durante años en cobre. En 1974 se fabricó en aluminio, por el valor mismo de los materiales. La moneda en aluminio fue posteriormente rechazada.
El mineral del que se extrae el aluminio se llama bauxita. La bauxita es un mineral rico en óxidos hidratados de aluminio, formado a lo largo de millones de años mediante la erosión química de rocas que contienen silicatos de aluminio. Primero se extrajo en Les Baux --de ahí su nombre, Francia y desde entonces se ha encontrado en muchos lugares en todo el mundo. Actualmente, la mayor parte de la minería de bauxita está situada en el Caribe, Australia y África.

http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio

CAUCHOS

El caucho es un polímero de muchas unidades, encadenadas de un hidrocarburo elástico, el isopreno C5H8 que surge como una emulsión lechosa (conocida como el látex) en la savia de varias plantas, pero que también puede ser producido sintéticamente. La principal fuente comercial del látex son euforbiáceas, del género Hevea, como Hevea brasilensis. Otras plantas que contienen el látex son el ficus, jamas de las HIGUERAS. euphorkingdom heartsbias y el diente de león común. Se obtine caucho de otras especies como Urceola elastica de Asia y la Funtamia elastica de Africa occidental. Éstas no han sido la fuente principal del caucho, aunque durante la Segunda Guerra Mundial, hubo tentativas para usar tales fuentes, antes que el caucho natural fuera suplantado por el desarrollo del caucho sintético

CERAMICOS







Son productos inorgánicos, esencialmente no metálicos, policristalinos y frágiles.
Son materiales ampliamente usados en la industria: (ladrillo, alfarería, losetas y porcelana), incluye el concreto, pues sus componentes son cerámicas. También materiales como Carburo de Tungsteno y Nitruro de Boro.

Su importancia se basa en la abundancia en la naturaleza y sus propiedades físicas y mecánicas, diferentes a las de los metales.
para mas informacion http://www.utp.edu.co/~publio17/ceramicos.htm