Metales y Plásticos Mejorados

Plásticos Mejorados

Para mejorar las propiedades de los plásticos se utilizan:

• Plásticos reforzados: Formados por dos o más tipos de materiales, uno plástico y otro cualquiera.
• Plásticos laminados: Constituidos por una capa de plástico adosada a otra de un material diferente.

Ejemplos de plásticos laminados:

• Plástico/papel o cartón: Resistentes a la humedad.
• Plástico/vidrio: Resistentes a choques y presiones.
• Plástico/metal: Latas de conserva, envases de café, etc.
• Plástico/tejido: Gran utilidad en la fabricación de cuero sintético y envases de tipo cojín.
• Plástico/plástico: Para envases de productos alimenticios.

Metales

Cobre

• Densidad: 8,9 g/cm³
• Extracción: Cuprita, calcopirita, malaquita, calcasina, azurita.
• Color: Pardo rojizo.
• Características: Conductividad eléctrica y térmica, ductilidad, maleabilidad, resistencia a los agentes químicos.
• Punto de fusión: 1083 °C
• Oxidación: A temperaturas superiores a 120 °C.

Aleaciones:

• Bronce: Cobre + estaño. Mayor resistencia a la corrosión. Se utiliza para fabricar estatuas y campanas.
• Latón: Cobre + zinc. Resistente a la corrosión. Se utiliza en fontanerías.
• Cuproaluminio: Cobre + aluminio. Resistente al agua del mar. Se utiliza para la refrigeración.
• Cuproníquel: Cobre + níquel. Mejora las propiedades del níquel.
• Alpaca: Cobre + níquel + zinc + estaño. Se fabrica marcos de fotos, cuberterías, etc.

Estaño

• Densidad: 7,29 g/cm³
• Extracción: Casiterita (1 tonelada = 200 gramos de estaño).
• Color: Blanco plateado.
• Características: Quebradizo en caliente (a alta temperatura la fractura se convierte en frágil), a 100 °C es muy dúctil y maleable, es atacado por los ácidos y resistente a los agentes atmosféricos.

Aleaciones:

• Bronce: Con zinc.
• Soldadura: Estaño + plomo. Metal para soldadura.
• Imprenta: Estaño + plomo + antimonio. Se utiliza para hacer letras.
• Anti fricción: Para rodamientos (cobre + zinc + plomo + antimonio). Se utiliza para cojinetes.
• Bajo punto de fusión: (Bismuto + cadmio + plomo + estaño). Se utiliza en los fusibles.
• Aeroespaciales: Estaño + titanio.

Aplicaciones:

• Hojalata: Acero con dos capas de estaño alrededor.

Plomo

• Densidad: 11,35 g/cm³
• Color: Gris azulado.
• Extracción: Galena, cerusita, minio, anglesita.
• Características: Blando, reacción cortado, superficie brillante que empaña por oxidación, punto de fusión de 327,5 °C, absorción de vibraciones, baja conductividad térmica y eléctrica, absorbe radiación.

Aleaciones:

• Soldadura
• Imprenta
• Babbit antifricción: Sirve para rodamientos, no suena cuando se golpea.

Aplicaciones:

• Fabricación de baterías.
• Resistente a los ácidos.
• Se utiliza como antidetonante en gasolina.
• Toxicidad: pinturas y bancadas de maquinaria.
• Blindajes de rayos X o nucleares.

Zinc

• Color: Blanquiazul.
• Extracción: Blenda y cincita.
• Densidad: 7,14 g/cm³
• Características: Frágil a temperatura ambiente, maleable entre 120 y 150 °C, se cubre con una capa de óxido, resistente a la corrosión, baja resistencia mecánica, fusión a 420 °C y ebullición a 907 °C.

Aleaciones:

• Latones
• Bronce de zinc
• Alpacas
• Calamina: Zinc + aluminio + magnesio + cobre.

Aplicaciones:

• Chapas, tejados, canalones, baleras, cubos, etc.
• Galvanizado: Recubrimiento de otros metales en caliente.
• Moldeo de manivelas y manillas.

Cromo

• Densidad: 7,19 g/cm³
• Extracción: Crocoita y cromita.
• Características: Óxido antiprotector y corrosión, duro y frágil, a más de 500 °C es maleable, punto de fusión 1903 °C, color blanco plateado.

Aplicaciones:

• Acero inoxidable y metales duros.
• Blindajes.
• Cromado: Resistencia al desgaste por rozamiento.

Nota: Los derivados del cromo son tóxicos.

Titanio

• Obtención: Rutilo e ilmenita.
• Densidad: 4,5 g/cm³
• Color: Blanco plateado.
• Características: Punto de fusión: 1660 °C, punto de ebullición: 3285 °C, alta resistencia mecánica y a la corrosión, muy duro, bastante caro de obtener (gran consumo de energía).

Aplicaciones:

• Ferrotitanio: Se utiliza para la soldadura y aceros especiales.
• Por su elevada resistencia mecánica y baja densidad se utiliza para piezas de aviones.
• Resistente a la corrosión: Depósito de aguas saladas, plantas potabilizadoras y piezas de barcos.
• Para instrumentos médico-quirúrgicos.
• Mezclado con carburo: Tuberías y tanques para la industria alimentaria.
• Biomateriales: Prótesis, implantes, marcapasos.
• Afinar grano de otros materiales.

Magnesio

• Densidad: 1,7 g/cm³
• Extracción: Dolomita, magnesita y carnalita.
• Características: Blanco plateado, punto de fusión: 650 °C, punto de ebullición: 1110 °C, blando, maleable y poco dúctil, resistencia mecánica moderada, se combina con oxígeno produciendo luz y calor, baja elasticidad en aleaciones, afinidad por el oxígeno, con humedad se forma un carbonato poroso.

Aplicaciones:

• Aleaciones: Con aluminio y zinc se endurecen y mejoran la aptitud para el moldeo. El magnesio con el zinc afina el grano. La aleación de aluminio se divide en duraluminio y en magnalio, se utiliza para la aeronáutica y para la automovilística.
• Fotografía, pirotecnia y señales luminosas: Esto se produce cuando se combina con el oxígeno.
• Desoxidante: Obtención de otros metales.
• Desulfurante: Esto se produce con la afinidad por el oxígeno.
• Sales para deportistas (carbonato de magnesio).

Níquel

• Densidad: 8,9 g/cm³
• Color: Blanco brillante.
• Punto de fusión: 1453 °C
• Punto de ebullición: 1730 °C
• Características: Duro, tenaz, dúctil y maleable, con forjabilidad, laminado y estirado en frío y en caliente, elevada resistencia mecánica, al desgaste y a reactivos químicos y atmosféricos, ferromagnético.

Aplicaciones:

• Aleación con cobre (75% cobre + 25% níquel): Monedas.
• Puro: Instrumentos para la cirugía y para las industrias químicas.
• Catalizador: Procesos industriales.
• Niquelado: Recubrimiento electrolítico.
• Aceros inoxidables, alpacas, etc. = Aleaciones.
• Elevado punto de fusión y resistencia a la corrosión y mecánica a temperatura alta = Aleaciones para motores de aviones y marinos, turbinas de gas.
• Nicrom: Resistencias eléctricas.
• Invar: Para relojería, con coeficiente de dilatación casi nulo.

Cobalto

• Color: Blanco plateado.
• Características: Duro, tenaz, inalterable en agua y en aire, punto de fusión: 1495 °C, ferromagnético.
• Extracción: Esmaltina y cobaltina.

Aplicaciones:

• Aleaciones de aceros de corte rápido, magnetitas y refractarias.
• Recubrimiento electrolítico en sustitución del níquel.
• Fabricación de instrumental quirúrgico.

Wolframio

• Densidad: 19,5 g/cm³
• Color: Blanco plateado.
• Punto de fusión: 3410 °C
• Características: Puro: El más resistente, dúctil y maleable. Impuro: Frágil, duro y gris acero.

Aplicaciones:

• Filamentos de lámparas incandescentes.
• Fabricación de aceros de corte rápido.
• Metales duros como el Widia y la estelita.
• Fabricación de bujías, herramientas de corte y placas de tubos de rayos X.

Aluminio

• Densidad: 2,7 g/cm³
• Extracción: Silimanita, corindón, etc.
• Color: Blanco plateado.
• Características: Punto de fusión: 660 °C, punto de ebullición: 2450 °C, buena conductividad térmica y eléctrica, el óxido de aluminio reduce el oxígeno, resistente al vapor de agua y al ácido nítrico concentrado, es atacado por el ácido nítrico diluido, sulfúrico, clorhídrico y soluciones salinas, es dúctil y maleable en frío, frágil y quebradizo cerca del punto de fusión, resistencia mecánica menor cuanto más puro, en las aleaciones las soluciones sólidas disminuyen la conductividad, dúctil y maleable, trabajando en frío adquiere gran dureza pero aprieta superficiales, es relativamente blando.

Aleaciones:

• Cobre: Aluminio + cobre = Duraluminio (15% de cobre). Mayor fragilidad, dureza y densidad (2,8 g/cm³), resistente a la corrosión y facilita la conformación por colada.
• Zinc: Dureza en frío, facilita la colada, las proporciones mecánicas son más económicas que las de cobre pero con menor resistencia a la corrosión y más pesadas. Las de mejores características mecánicas son las que tienen mayor proporción de zinc.
• Magnesio: Densidad: 2,6 g/cm³, buenas proporciones mecánicas, fácil mecanizado, elevada resistencia.
• Manganeso: Forja da mayor dureza, resistencia al mecanizado y a la corrosión.
• Silicio: Fundición inyectable, mayor dureza y resistencia a la corrosión, muy dúctil y resistente al choque.
• Alnico: Aluminio + níquel + cobre.

Aplicaciones:

• Cobre: Aleaciones fundidas o forjadas con altas características mecánicas y baja densidad. Se utiliza en estructuras de aviones y ruedas de vehículos.
• Magnesio: Estructura resistente en la industria aeronáutica y naval. Se utiliza en automóviles y bicicletas.
• Silicio: Fabricación de piezas moldeadas, difícil ejecución. Se fabrica llantas, cárteres, pistones.
• Alnico: Fabricación de imanes permanentes.
• Por su reducida densidad: En la aeronáutica, automovilística y ferroviaria.
• Por su buena conductividad eléctrica: Conductor de líneas aéreas.
• Por su resistencia a la corrosión: Fabricación de depósitos de acero, cerveza (latas), utensilios de cocina (conductividad térmica), papel de envolver (mayor ductilidad).
• Por su elevado poder reflector de radiación calorífica: Polvo para pinturas, depósitos que contienen líquidos inflamables.
• Por su afinidad por el oxígeno: Reducción de óxidos, obtención de otros metales (aluminotermia), soldadura mediante inyección de argón que evita la oxidación.