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  • 1. CURSO: 2º BACH TECNOLOGIA INDUSTRIAL UNIDAD DIDÁCTICA: I.2 CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BLOQUE I: Materiales
  • 2. OBJETIVOS 1. Identificar los principales materiales técnicos metálicos no ferrosos. 2. Identificar los principales materiales técnicos no metálicos: polímeros, cerámicas y compuestos. 3. Conocer la forma de obtener estos materiales y sus aplicaciones. 4. Identificar y analizar los mecanismos de oxidación y corrosión, así como sus consecuencias.
  • 3. 0.- INTRODUCCIÓN El desarrollo de: • Aleaciones no férreas • Polímeros • Materiales compuestos ha permitido mejorar propiedades de resistencia y ligereza, así como una mayor tolerancia a la fricción o resistencia a altas temperaturas que la que presentaba el acero tradicional. Todo ello hace que avancen otros campos de la ciencia, que aparentemente están distanciados de la metalurgia o de la mecánica, como la medicina o la investigación espacial. http://www.scribd.com/doc/20603635/MATERIALES-Y-SU-CLASIFICACION http://www.scribd.com/doc/20242294/METALES-NO-FERROSOS http://www.scribd.com/doc/20241813/PLASTICOS-FIBRAS-TEXTILES-Y-OTROS-MATERIALES
  • 4. 1.- METALES NO FERROSOS
  • 5. 1.1.- Aluminio (ligero) Características •El mineral del que se obtiene es la bauxita. •Símbolo: Al punto de fusión: 660ºC densidad: 2,7kg/dm3 Propiedades •Ligero, blando, dúctil, maleable y poco resistente a la tracción. •No tóxico, excelente conductor calor y electricidad y magnífico reflector de la luz y calor. • Su parte externa gris, es oxido que evita la oxidación interna (corrosión). Para mejorar su resistencia a la oxidación se le aplica un proceso electroquímico llamado anonizado. (distintos colores) Aplicaciones •Latas de bebida y conservas de alimentos. •Cerramientos domésticos (puertas, ventanas, …) •Bicis, coches, trenes, industria aeronáutica y aeroespacial. •CD y discos duros •Conductos de aire acondicionado y ventilación.
  • 6. 1.2.- Cobre (conductor eléctrico) Características •Se obtiene de distintos minerales: cuprita, calcopirita, malaquita. •Símbolo: Cu punto de fusión: 1083ºC densidad: 8,9kg/dm3 Propiedades •Muy dúctil, maleable, tenaz y flexible. •Muy buen conductor del calor y de la electricidad •En contacto con la humedad se cubre de una capa verde tóxica llamada cardenillo, que le protege de la corrosión •Se estaña con facilidad (soldado con estaño) Aplicaciones •Cables eléctricos •Tubos de agua •Objetos decorativos.
  • 7. 1.3.- Zinc (protector) Características •Se obtiene de distintos minerales: calamina y blenda. •Símbolo: Zn punto de fusión: 419,5ºC densidad: 7,1kg/dm3 Propiedades •Poco dúctil. Frágil. •En ambiente húmedo se protege con una fina capa de óxido que evita la corrosión y del ataque de productos químicos como sosas, lejías, … (lo ataca el amoniaco). •Se llama galvanizado a la protección de hierro o acero con zinc. Se reconoce por las flores que aparecen en la galvanización en caliente y enfriado en frio. Aplicaciones •Construcción (tejados, canelones, vallas, …). •Hogar (cubos, regaderas, …) (han sido sustituidos por los plásticos). •Aleaciones latón (Cu+Zn) alpaca (Cu+Ni+Zn+Sn)
  • 8. 1.4.- Estaño (blando) Características •El mineral del que se obtiene es la casiterita. •Símbolo: Sn punto de fusión: 232ºC densidad: 7,28kg/dm3 Propiedades •Muy blando, flexible, maleable en frío y dúctil. •Resistente al óxido a temperatura ambiente. •A 200ºC se vuelve frágil y fundido se oxida con facilidad. Aplicaciones •Hojalata: recubrir finas láminas acero para evitar corrosión (latas). •Aleaciones: bronce (Cu+Sn) soldadura blanda (Sn+Pb) •Papel de estaño (sustituido por papel de aluminio por ser más barato)
  • 9. 1.5.- Plomo (pesado) Características •El mineral del que se obtiene es la galena. •Símbolo: Pb punto de fusión: 327,5ºC densidad: 11,3kg/dm3 Propiedades •Muy blando (se puede rayar con la uña), dúctil y maleable. •Poco resistente y tenaz •Resiste bien la corrosión, ya que a Tª ambiente aparece una capa de protección (PbO). •Tóxico al inhalar vapores o ingerir polvo. •Mezclado con antimonio se endurece. Aplicaciones •Protector de radiaciones (rayos X y centrales nucleares) debido a su alta densidad. •Baterías de coche •Por su resistencia al óxido se usaba en canalizaciones. •Pinturas protectoras (minio) •Modelismo (soldados de plomo, …)
  • 10. 1.6.- Titanio (biocompatible) Características •mineral que muestra mayor concentración es el rutilo (TiO2) Símbolo: Ti punto de fusión: 1675ºC densidad: 4,5kg/dm3 Propiedades •Más ligero y costoso que el acero. •Alta resistencia a la corrosión y gran resistencia mecánica •Forma aleaciones con otros elementos para mejorar propiedades. •Es muy resistente a la corrosión y oxidación. •Poca conductividad: Maleable, Dúctil, Muy resistente a la tracción, Gran tenacidad y soldable. Aplicaciones •tecnología aeroespacial, capaz de soportar las condiciones extremas de frío y calor que se dan en el espacio •industria química, resistente al ataque de muchos ácidos •tejidos del organismo toleran su presencia, por lo que es factible la fabricación de muchas prótesis e implantes de este metal.
  • 11. 2.- POLÍMEROS
  • 12. 2.1.- CARACTERÍSTICAS Los plásticos son usados en sustitución de materiales tradicionales como la madera y los metales. • Resistentes y duraderos • Fáciles de trabajar • Buena presentación estética • Menor coste • No son buenos conductores eléctricos ni térmicos
  • 13. 2.1.1.- DEL PETRÓLEO AL PLÁSTICO Gasoil 52% Petróleo 100% Gas y residuos 20% Naftas 28% Gasolina 18% Materias primas petroquímicas 10% Otros productos 4% PLÁSTICO 6%
  • 14. 2.2.- COMPOSICIÓN DE LOS PLÁSTICOS Los plásticos están compuestos fundamentalmente por moléculas de Carbono e Hidrógeno (monómeros) Se forman cadenas muy grandes juntando los monómeros (polímeros) POLÍMERO = PLÁSTICO Molécula de PVC
  • 15. 2.3.- TIPOS DE PLÁSTICOS Termoplásticos: Suelen ser flexibles Sometidos a altas temperaturas se reblandecen y no solidifican hasta que se enfrían. Pueden fundirse y solidificarse tantas veces como se desee. Termoestables: Suelen ser rígidos Una vez se les ha dado forma mediante calor, no se les puede volver a fundir, pues la acción del calor los carboniza pero no los ablanda. Elastómeros: Elásticos Se deforman al ejercer sobre ellos una pequeña fuerza, volviendo posteriormente a su estado original. Por ejemplo el caucho
  • 16. 2.3.1.- TERMOPLÁSTICOS NOMBRE CARACTERÍSTICAS APLICACIONES Piezas de fontanería Es el más empleado en la industria. Contenedores basura PE Polietileno Flexible, resistente a la corrosión y barato. Artículos para el hogar Punto fusión: LDPE 85ºC y HDPE 120ºC. Cubos bolsas Pertenece a la familia de lo polietilenos. Cascos de seguridad PP Polipropileno Gran Resistencia química Electrodomésticos Flexible, dureza superficial y baja densidad. Productos hogar Sin Tuberías, ventanas, aislantes Alta resistencia química y al impacto aditivos eléctricos Policloruro de PVC vinilo Con Da lugar a compuestos con diferentes Revestimientos paredes, propiedades: plasticidad, relleno, aditivos zapatos, bolsos de viaje pigmentos, …
  • 17. NOMBRE CARACTERÍSTICAS APLICACIONES Aislante Amortigua bien los golpes. PS Poliestireno Baja densidad, frágil y blando. Embalajes Hueveras y yogur Pilotos luz coches Más resistente a impactos que el vidrio. Cristales de plástico PMMA Polimetacrilato Nombre comercial es plexiglás. Objetos de decoración T>170ºC se moldea con facilidad. Letreros luminosos Cojinetes no lubricados Poliamida o Soporta cargas a elevadas temperaturas. PA Mecanismos eléctricos nylon Tenaz, baja fricción y buena resistencia química. Tejidos
  • 18. 2.3.2.- TERMOESTABLES NOMBRE CARACTERÍSTICAS APLICACIONES También conocida como baquelita. Accesorios eléctricos PF Fenoplasto Color oscuro, duro, frágil y soporta elevadas Mangos de sartén temperaturas. De características similares al PF, las mejora. Accesorios eléctricos Urea Incoloro (se puede teñir) y fácilmente moldeable. UF formaldehído Adhesivos para Elevada dureza, rigidez y resistencia mecánica y contrachapado química. De características similares al UF. Encimeras MF Melamina Refractario y resistente a golpes. Vajillas Piscinas Se mezcla con un producto endurecedor para mejorar Resinas Embarcaciones UP su dureza aunque se vuelve frágil. Para aumentar su poliéster resistencia se refuerza con fibra de vidrio. Tejados ondulados Paragolpes coches
  • 19. 3.- CERÁMICAS
  • 20. 3.1.- CARACTERÍSTICAS Son compuestos o soluciones complejas. Sus átomos se unen mediante enlaces iónicos y covalentes. Duros Frágiles Alto punto de fusión Baja conductividad térmica y eléctrica Estabilidad química y térmica Alta resistencia a la compresión
  • 21. 3.2.- EJEMPLOS Nitruro de silicio (Si3N4), utilizado como polvo abrasivo. Carburo de boro (B4C), tan duro como el diamante. Se usa para tallar y como material para la construcción de objetos resistentes. Carburo de silicio (SiC), empleado en trabajos con microondas, en abrasivos y como material refractario. Diboruro de magnesio (MgB2), es superconductor a 39K. Óxido de zinc (ZnO), semiconductor. Ferrita (Fe3O4) es utilizado en núcleos de transformadores magnéticos y en núcleos de memorias magnéticas. Esteatita, utilizada como un aislante eléctrico. Ladrillos, utilizados en construcción Óxido de uranio (UO2), empleado como combustible en reactores nucleares.

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