Treball de l'assignatura de Ciències pel Món contemporani (1r BAT)

1. MATERIALS I NOUS MATERIALS Grup 2: JORDI COSTE ALEXIS ARRAZ ANNA SANTOLALLA MIQUEL BERNAL GEORGINA ARROYO

2. METALLS I ALIATGES ALEXIS ARRAZ ALMIRALL

3. METALLS I ALIATGES Què són? – Són materials d’origen mineral que estan compostos d’un metall (material metàl·lic pur) o més elements metàl·lics (aliatge). Avantatges- Lluïssor metàl·lica, bon conductor elèctric i tèrmic. Molt dens. Classificació- Podem classificar-ho en dos grups: Líquids a temperatura ambient i sòlids. Característiques- Líquid a temperatura ambient: Molt dens, color plata, ex: Hg(mercuri) s’utilitza en termòmetres, baròmetres. Sòlid: Dos grups: Magnètics, color gris plata, de dur i tenaç fins a duríssim i fràgil. Els no magnètics els podem separar en dos grups, en color plata i altre altres colors.

4. ELS METALLS PURS Què són? – Són aquells metalls que s’obtenen directament de la natura. Propietats- Tenen una gran duresa, es poden treballar en processos de foneria, són bons conductors de el calor i l’electricitat, la seva resistència mecànica permet emprar-los per a aplicacions estructurals i es poden reciclar amb facilitat. El coure és un metall de transició de color rogenc, que presenta una conductivitat elèctrica i tèrmica molt alta, només superada per la de la plata. En la majoria dels seus compostos presenta estats d'oxidació baixos. Bon conductor de l’electricitat. Fàcil de treballar, mal·leable, dúctil i tou. El coure és resistent a la corrosió i a l’oxidació. Ferro:És un metall mal·leable, tenaç, de color gris platejat i presenta propietats magnètiques; és ferromagnètic a temperatura ambient. Es troba en la naturalesa formant part de nombrosos minerals. Fonamentalment s'empra en la producció d'acers. És l'element més pesat que es produeix exotèrmicament per fusió, i el més lleuger que es produeix a través d'una fissió. L’alumini és un metall lleuger, tou però resistent i d'aspecte gris platejat. La seva densitat és aproximadament un terç de la de l'acer o del coure, és molt mal·leable i dúctil i apte per ser mecanitzat i per la fosa. Té característiques amfotèriques. L'alumini pur és tou i fràgil, però els seus aliatges amb petites quantitats presenten una gran varietat de característiques adequades a les més diverses aplicacions. La plata és un metall d'encunyar molt dúctil i mal·leable que presenta un brillantor blanca metàl·lica. Presenta la més alta conductivitat elèctrica de tots els metalls. És la plata pura la que té la conductivitat tèrmica més elevada. Els usos principals de la plata, són com a metall preciós. La plata és també àmpliament usada en fotografia. L'or és un element metàl·lic que exhibeix un color groc en brut. És considerat per alguns com l'element més bell de tots i és el metall més mal·leable i dúctil que es coneix. Té una gran densitat i és bon conductor de el calor i l’electricitat. Posseeix una resistència molt alta a la corrosió. L'or i els seus molts aliatges s'empren força en joieria, la fabricació de monedes.

5. ELS ALIATGES Un aliatge és una mescla homogènia de dos o més elements, dels quals com a mínim un ha de ser un metall. Els aliatges es formen generalment per la fusió dels seus components i posterior mescla conjunta en solidificar-se. Els aliatges se solen classificar en funció del metall que intervé. Aliatges ferris: L'acer és l'aliatge de ferro més conegut, sent aquest el seu ús més freqüent. Els aliatges ferris presenten una gran varietat de propietats mecàniques depenent de la seva composició o el tractament que s'hagi dut a terme. Acer baix en carboni. Són tous però dúctils. S'utilitzen en vehicles, canonades, etc. També hi ha els acers d'alta resistència i baix aliatge. Tenen una major resistència mecànica i poden ser treballats fàcilment. Acer mig en carboni. Per a millorar les seves propietats són tractats tèrmicament. Són més resistents que els acers baixos en carboni, però menys dúctils; s'empren en peces d'enginyeria que requereixen una alta resistència mecànica i al desgast. Acer alt en carboni. Són encara més resistents, però també menys dúctils. Aquests acers s'empren principalment en la fabricació d'eines. Aliatges no ferris: El bronze és qualsevol dels diferents aliatges composts sobretot per coure i estany. El bronze és més resistent i dur que qualsevol altre aliatge comú. Les propietats del bronze varien segons els seus components. El bronze modern s'utilitza en la foneria artística i en la fabricació d'instruments musicals. El llautó és un aliatge de coure i zinc. És més dur que el coure i és dúctil. Alguns tipus de llautó són mal·leables només en fred, altres només en calent, i alguns no ho són a cap temperatura. S’utilitza en serralleria i en la fabricació de vàlvules, cargols i femelles. Els duraluminis són un conjunt d'aliatges d'alumini, coure i magnesi. Presenta'n una elevada resistència mecànica a temperatura ambient, però, la seva resistència a la corrosió, soldabilitat són baixes. S'utilitzen a la industria aeronàutica i la de l'automòbil. El billó és un aliatge d'argent amb un contingut elevat de metalls no preciosos com el coure o, fins i tot, estany i zinc. S'ha utilitzat principalment per fer-ne monedes i medalles.

6. METAL·LÚRGIA La metal·lúrgia és la disciplina, dins del domini de la ciència de materials, que estudia el comportament dels elements metàl·lics, els compostos intermetàl·lics i els seus aliatges. També és la tecnologia dels metalls, la manera d'aplicar la ciència per a la seva utilització pràctica, la seva extracció, transformació i elaboració. La indústria de la metal·lúrgia tracta metalls com l'alumini, el crom, el coure, el ferro, el magnesi, el níquel, el titani o el zinc que son utilitzats principalment en aliatges. Un dels aliatges més importants és l'acer i s'hi han dedicat molts esforços per tal de comprendre les possibilitats de les combinacions de ferro i carboni, entre els que es troben l'acer, la fosa o el ferro dúctil, aquests aliatges són utilitzats quan el pes i la corrosió no són un problema. L'acer inoxidable o l'acer galvanitzat són utilitzats quan és important disposar d'una gran resistència a la corrosió. Els aliatges d'alumini i magnesi s'utilitzen en aplicacions que requereixen força i lleugeresa.

7. MATERIALS MINERALS NO METÀL·LICS ANA SANTOLALLA

9. Conformació plàstica a l’humit: s’efectua per a l’obtenció de plats.

10. Premsat amb pols seca: S’aconsegueix omplint un omplint-ho un encuny amb pols i després premsant.

11. Premsat en calent: Las avantatges són: major densitat i tamany més fi del gra.

15. 4. Materialsd’origenbiològic 4.1 Origen vegetal EL PAPER: Material orgànic d’origen xinès. Format per fibres de cel·lulosa. Característiques: -En forma de làmina -Resistent a la tracció -Poc dens -Poc elàstic -Tou -Aïllant elèctric. -Procés d’obtenció: A partir de la transformació de primeres matèries vegetals. LA FUSTA: És un material amb una estructura complexa i no homogènia. Característiques: -Poc dens -Fàcil d’obtenir i de treballar -Dur -Aïllant -Flexible -Impermeable -Reciclable -Molt resistent Procés d’obtenció: Tala: Explotació amb serres mecàniques. Poda: Es tallen les branques. Transport: Es traslladen els troncs a zones de fàcil accés. Escurçament: Es fa en la cadena de corrons, té lloc en la serradora. Trossejament: Els troncs es tallen en trossos amb serres circulars. Assecatge: La fusta s’asseca segons el tipus i ús posterior. Planejament: S’eliminen les irregularitats i es dona un bon acaba a la fusta.

16. -LES FIBRES TÈXTILS: Cotó: És una excrescència unicel ·lular de cel·lulosa que cobreix les llavors del cotoner planta de la família de les malvàcies i del gènere Gossypium. Productes obtinguts a partir del cotó: -Fibres per a peces de vestir -Pólvora -Bitllet del Euro i dòlar -Combustible per a coets -Cel·lulosa per a cosmètics -Oli i sabó Lli: És una fibra que s’extrau de la planta del lli. Característiques: -Suau al tacte -Resistent -Conductor tèrmic -Tejido fresco -Color blanc, ros, torrat o gris clar -Resistència al trencament -Capacitat per absorbir aigua -Bona conductora de el calor Jute: És una planta conreada de la família Malvaceae que s'utilitza per la seva fibra. Característiques: -Fàcil de tenyir -Absorbeix la humitat -Es pot tenyir amb facilitat -Tacte aspre Cànem: Les seves fibres s’obtenen de l’escorça de les tiges de la planta(gran resistència). Productes obtinguts a partir del cànem: - Teixits bastos -Llavors i olis rics en greixos i proteïnes - Cordes - Cel·lulosa per a paper - Lones per a fabricar veles i sacs - Materials aïllants, peces plàstiques i tèxtils per a automòbils.

17. 4.2 Origen animal LLANA: És una fibra natural obtinguda a partir del pèl d'alguns animals. Generalment de l’ovella, llama, l’alpaca i la vicunya. Característiques: -Bon aïllant tèrmic -Dimensional -Bona estabilitat dimensional -Lleuger -Gran poder absorbent -Gran capacitat de recuperació SEDA: És una fibra tèxtil natural. El seu filament de la seda prové d'unes Proteïnes (fibroïna i sericina) segregades per les glàndules salivals del cuc de seda, és a dir, l'eruga de la papallona de la seda i alguns artròpodes. Característiques: -Fort -Tacte agradable -Lleuger -Fixa bé los colores CUIR: És la pell dels animals quan ha estat adobada per tal de garantir-ne la conservació i les característiques pròpies del producte. Característiques: -Higroscòpic -Aïllant de la calor -Conductor de l’electricitat -Resistència a la tracció -Transpirable - Resistència a l’estrip -Modelable -Resistència al foc

18. ELS POLÍMERS MIQUEL BERNAL

19. POLÍMERS NATURALS Exemples: proteïnes, àcids nucleics, lignina, cel·lulosa, quitina i cautxú. El més utilitzat és la cel·lulosa. Es troba a la paret de les cèl·lules vegetals. Estructura rígida, llargues cadenes. Composta per glucoses unides per enllaços 14,β. POLÍMERS ARTIFICIALS Principals: nitrocel·lulosa, raió i cautxú vulcanitzat. Nitrocel·lulosa: s’obté mitjançant el tractament de la cel·lulosa amb àcid nítric. Fabricació d’explosius, pintures, tints i vernissos. Raió: Conegut com seda artificial, llana artificial i viscosa. Polímers de cel·lulosa molt flexible. La fibra de cel·lulosa se sotmet a un bany alcalí i després es renta amb àcid. Diferents tipus. Cautxú vulcanitzat: barreja de cautxú i sofre escalfada. Polímer molt elàstic i molt resistent a les altes temperatures i el desgast. Fabricació de pneumàtics, soles de sabates i teixits i revestiments impermeables.

20. POLÍMERS SINTÈTICS Derivats del petroli. Aïllants de l’electricitat i de el calor. Se’ls pot donar forma amb facilitat. Exemples: Niló: Llargues cadenes de monòmers units per enllaços de tipus amida. Fibres lleugeres i resistents. Es dissolen en àcids i tenen un comportament termoplàstic. Substitut de la seda i el raió. Poliestirens: Grup de termoplàstics que es poden presentar de tres formes: poliestirè antixoc, el cristall i l’expandit. Polièsters: Polímers amb enllaços de tipus èster. PET (politereftalat d’etilè), transparent, resistent al desgast físic, estable davant dels agents químics i es pot reciclar. Fabricació d’envasos alimentaris. Poliuretà: Condensació de polièsters. Estructura amb bombolles de gas. Densitat molt baixa i gran capacitat aïllant. Revestiments, farcits i segellats. PVC (policlorur de vinil): Polímer termoplàstic amb dues varietats: rígida, que s’utilitza en la construcció, i flexible, per a cables i revestiments. Polietilè: S’obté de l’etilè en forma de llargues cadenes lineals. Lleuger i químicament estable, impermeable i fàcil de modelar i de reciclar. Metacrilat: Gran rigidesa i transparència. S’empra com a substitut del vidre, a què supera en resistència i lleugeresa. Es modela en calent i es pot tallar i polir en fred. Fabricació de mobles, elements òptics, cartells i objectes de decoració.

21. PRODUCTES DE NOVES TECNOLOGIES JORDI COSTE PRADAS

23. Semiconductors extrínsecs: és aquell que ha estat modificat mitjançant l'addició d'impureses. Un semiconductor amb electrons de més es diu del tipus N, mentre que el que té forats addicionals és anomenat del tipus P.Supraconductor: La superconductivitat és la capacitat intrínseca que posseeixen certs materials per conduir el corrent elèctric amb resistència nul·la en determinades condicions. La superconductivitat es dóna per sota d'una determinada temperatura; no obstant això, no és suficient amb refredar el material, també és necessari no excedir un corrent crític ni un camp magnètic crític per poder mantenir l'estat superconductor. Piezoelèctrics: La piezoelectricitat és la capacitat de certs cristalls de generar una diferència de potencial quan se'ls sotmet a una deformació mecànica. L'efecte piezoelèctric és reversible: els cristalls piezoelèctrics es poden deformar quan se'ls aplica una diferència de potencial externa; la deformació resultant és, però, molt petita, d' aproximadament un 0,1% de les dimensions originals.

25. Poden transportat enormes quantitats d’electricitat sense fondre’s.

27. Descàrrega d’arc (alta puresa, poca quantitat).

29. IMATGES METAMATERIALS AEROGEL NANOTUBS PIEZOELECTRICITAT SUPERCONDUCTOR SEMICONDUCTOR

30. ESTRATÈGIES D’ÚS DE RECICLATGE JORDI COSTE ALEXIS ARRAZ ANNA SANTOLALLA MIQUEL BERNAL GEORGINA ARROYO

32. En la fase de producció (plàstics i metalls), les emissions que es generen i el consum d’energia.

33. En la fase de transport, el consum d’energia que serà més elevat si provenen de llocs més llunyans.

34. En la posada|posta en obra, els riscs sobre la salut humana i la generació de sobrants.

36. Transformació (han de poder convertir-se en primera matèria)

37. Consum (re aprofitar-se de forma òptima)El reciclatge resulta més econòmic, i també més senzill, que els procés de fabricació original. I també més senzill.

39. Un potent aspirador en desprèn les etiquetes i uns imans n'arrenquen els bocins de filferro o acer que encara hi hagi.

40. Les ampolles un cop netes, s'esmicolen.

41. El vidre trinxat es barreja amb sorra, calç i sosa. Aquesta barreja es fon en un forn.

43. Els plàstics, un cop separats, avancen per cintes transportadores, on s'esmicolen.

44. Els fragments de plàstic es renten per eliminar-ne la brutícia i restes d'etiquetes.

45. Els fragments s'eixuguen amb assecadores industrials.

46. Els fragments de plàstic eixuts són llençats amb molta pressió, a través de tubs, cap a uns grans sacs.

48. Es fa una pasta especial a partir del paper i el cartró.

49. Es neteja amb aigua i es blanqueja amb productes químics.

50. Es premsa, s'eixuga amb gran assecadors, i es fabrica paper nou.