Aluminio, Bronce, Polímeros y Cerámicos: Materiales Industriales Clave

Aluminio: Usos y Propiedades

El aluminio, en polvo, se utiliza en pinturas para la protección de metales. Es fundamental en la preparación de aleaciones, combinándose con otros metales para formar materiales como el duraluminio, ampliamente utilizado en aeronáutica debido a su ligereza y gran resistencia.

Aluminotermia

La aluminotermia es un procedimiento de extracción de metales que reduce sus óxidos mediante el uso de aluminio en polvo. Este proceso ha permitido obtener metales como cromo, manganeso y molibdeno.

Sales de Aluminio

Las sales de aluminio, como el alumbre (sales dobles), son importantes en diversas industrias.

Obtención del Aluminio

El aluminio no se encuentra libre en la corteza terrestre. Se extrae principalmente mediante el método electrolítico. Este proceso implica la introducción de bauxita y criolita en un horno, donde se funden. Al pasar una corriente a través de un ánodo, la bauxita se descompone, liberando oxígeno y acumulando aluminio en el fondo de la cuba.

Propiedades del Aluminio

El aluminio es un metal blanco, dúctil y maleable, con un punto de fusión de 660°C. Es un buen conductor de calor y electricidad, y presenta una notable resistencia a la corrosión.

Bronces de Aluminio y Otras Aleaciones

Bronces de Aluminio

Los bronces de aluminio son aleaciones de cobre utilizadas en piezas que requieren alta resistencia mecánica, tenacidad y resistencia a esfuerzos de impacto o fatiga.

Aleaciones de Berilio y Cobre

Las aleaciones de berilio y cobre mejoran sus propiedades mediante tratamientos térmicos (envejecimiento), lo que resulta en una elevada resistencia a la fatiga. El envejecimiento incrementa la dureza y la resistencia a la tracción.

Latones: Aleaciones de Cobre y Zinc

Los latones son aleaciones de cobre y zinc, siendo los más importantes los latones alfa, gamma y beta. El latón alfa ofrece una elevada resistencia mecánica, mientras que la combinación de alfa y beta proporciona alta resistencia mecánica y ductilidad.

El metal Muntz contiene entre 30% y 49% de zinc.

Aleaciones de Aluminio: Fundidas y Forjables

Las propiedades de las aleaciones de aluminio fundidas varían según el método de fundición y, generalmente, no permiten la soldadura. Las aleaciones forjables, por otro lado, pierden dureza con el recocido, pero son más maquinables.

Empleo de Aleaciones de Aluminio y Magnesio

El magnesio y sus aleaciones son importantes, siguiendo al aluminio en relevancia. Las aleaciones más utilizadas son Mg-Al-Zn, Mg-Mn, Mg-Al, Mg-Al-Ag y Mg-Al-Cd.

Aleaciones de Berilio

La obtención de aleaciones de berilio se realiza por electrólisis. Las impurezas pueden causar fragilidad. Estas aleaciones tienen un alto módulo de elasticidad y su empleo es limitado.

Cobre y Aleaciones

El cobre y sus aleaciones se utilizan en chapas, tubos, barras y cables. La resistencia a la tracción varía entre 12 y 14 kg/mm².

Aleaciones de Cobre y Estaño

Las aleaciones de cobre y estaño se utilizan en la fabricación de monedas (con un 96% de cobre y 8% de níquel) y en el metal gun, cuya composición varía entre 92% y 88% de cobre.

Polímeros: Materiales Plásticos, Hules y Adhesivos

Los polímeros abarcan materiales como plásticos, hules y adhesivos. Son moléculas orgánicas gigantes en cadena.

Polimerización

La polimerización es el proceso mediante el cual moléculas pequeñas se unen para crear moléculas gigantes.

Usos de los Polímeros

Los polímeros se utilizan en juguetes, artículos domésticos, recubrimientos, pinturas, adhesivos, cubiertas y espumas.

Clasificación de los Polímeros

Termoplásticos

Los termoplásticos se componen de largas cadenas producidas al unir moléculas pequeñas. Se comportan de manera plástica y dúctil, y se reciclan con facilidad.

Termoestables

Los termoestables están compuestos por largas cadenas de moléculas con enlaces cruzados, formando redes tridimensionales. Son más resistentes y frágiles que los termoplásticos, y difíciles de procesar debido al enlace cruzado.

Elastómeros

Los elastómeros tienen la capacidad de deformarse elásticamente sin cambiar de forma permanentemente. Se utilizan en mangueras y aislamiento de conductores eléctricos.

Aditivos en Polímeros

• Rellenos: Aumentan la resistencia al desgaste.
• Pigmentos: Producen colores en polímeros y pinturas.
• Estabilizadores: Impiden el deterioro del polímero debido a efectos del entorno.
• Retardantes de llama.
• Plastificantes.
• Reforzantes.

Cerámicos: Compuestos Químicos con Elementos Metálicos y No Metálicos

Los cerámicos son compuestos químicos que contienen elementos metálicos y no metálicos.

Usos de los Cerámicos

Los cerámicos se utilizan en alfarería, ladrillos, azulejos, utensilios de cocina, imanes y dispositivos electrónicos. Son duros, frágiles, tienen un alto punto de fusión, baja conductividad eléctrica y térmica, y elevada resistencia a la compresión. Su tenacidad a la fractura es superior a la de algunos no metales, y son excelentes aislantes eléctricos. Sin embargo, su uso en aplicaciones de alta resistencia es limitado.