Guia Completa de Plàstics, Metalls i Ceràmica: Propietats i Aplicacions

Plàstics: Propietats, Additius i Classificació

El plàstic és un compost que té com a element principal el polímer sintètic al qual se li poden afegir tot tipus de modificadors de propietats.

Les principals propietats són:

• Densitats baixes
• Duresa superficial baixa
• Bon aïllament tèrmic
• Aïllament elèctric
• Es carbonitzen
• Són impermeables
• Són fàcils de treballar
• Els termoestables tenen rigidesa alta

Additius:

• Estabilitzants: Protegeixen de la degradació de la llum, calor, oxidació
• Colorants: Milloren el color
• Enduridors: Milloren la resistència al desgast
• Ignifugants: Propietats autoextingibles
• Plastificants: Disminueixen la rigidesa
• Lubrificants: Faciliten el procés de fabricació
• Brillantors

Es poden classificar en 3 grups:

• Termoplàstics: Són plàstics que, a temperatura ambient, són deformables, es fonen a un líquid quan s'escalfen i s'endureixen quan es refreden.
• Termoestables: Són materials que, una vegada que han patit el procés, es converteixen en materials rígids que no tornen a fondre's. No poden ser reciclats.
• Termoendurits: Intermedis dels anteriors per la conversió de termoplàstics a termoestables.

Plàstics biodegradables: La substitució dels plàstics actuals per plàstics biodegradables és una via per la qual l'efecte contaminant d'aquells es veuria disminuït en el medi ambient. Les deixalles de plàstics biodegradables poden ser tractats com a residus orgànics i eliminats en els dipòsits sanitaris, on la seva degradació es realitzi en períodes de temps exigus.

Metalls: Característiques i Propietats

Principals característiques: Brillantor típica, densitat elevada, alta conductivitat tèrmica i elèctrica, considerable resistència mecànica, capacitat de deformar-se sense arribar fàcilment a la ruptura.

Propietats físiques dels metalls:

• Propietats tèrmiques: Alta velocitat de transmissió de la calor i presenten una notable dilatabilitat.
• Propietats elèctriques: Altíssima conductivitat elèctrica.
• Propietats magnètiques: Sota l'acció d'un camp magnètic s'orienten paral·lelament a aquest camp.
• Propietats mecàniques: Responen molt fidelment als diagrames d'esforç-deformació, amb un període de comportament elàstic molt proporcionat.

La corrosió: És la característica química més important dels metalls. La corrosió és la destrucció de la superfície dels metalls per agents químics amb els quals està en contacte.

Procés de fabricació:

• Fosa: Es basa en donar la forma desitjada per mitjà d'un motlle en el qual s'aboca el metall en estat líquid.
• Laminatge: Es modela el metall mitjançant un tren de laminatge.
• Forja: Es varia la forma de la peça per compressió, al roig calent.
• Extrusió: Quan el metall està calent, se l'obliga a passar sotmetent-lo a pressió per forats i fileres per a obtenir la forma desitjada.
• Estiratge: Estampació: A partir d'una planxa es procedeix a l'embotició amb estampes.

Unions:

• Cargols i Reblons: Un rebló és un element metàl·lic de forma cilíndrica amb una cabota que es fa servir per a fer unions definitives de xapes o peces de poc gruix.
• Soldadura: Unió de dues peces de composició semblant de manera que la zona d'unió sigui un tot homogeni mitjançant l'aplicació de calor. La falsa soldadura és aquella que la unió que s'aconsegueix amb un altre metall fos.
• Adhesius: Per mitjà d'adhesius podem unir els metalls.

Metalls comuns i les seves aplicacions

• Or: Característiques principals: És el metall més mal·leable i dúctil que es coneix. Metall molt dens, alt punt de fusió, alta afinitat electrònica, bon conductor de la calor i de l'electricitat. Color groc metàl·lic. Aplicacions: Joieria, fabricació de monedes, decoració.
• Ferro i acer: Material més utilitzat en la construcció.
• Coure: Propietats de ductilitat, mal·leabilitat i no és corrosiu. S'utilitza per: fils i xapes de conductors, tubs per a conducció d'aigua, xapes per a la coberta o façanes, perfils de desguàs.
• Llauna: Suma les característiques del coure a tenir un color semblant a l'or. S'utilitza en temes de decoració i fontaneria.
• Bronze: Aliatge de coure i estany, es pot trobar aquest material en la construcció.
• Zinc: No es corroeix, s'utilitza en construcció en forma de xapes o perfils plegats.
• Estany: De color brillant, no es corroeix i és altament mal·leable, s'utilitza en construcció i llaunes.
• Plom: Metall molt pesat, és extremadament dúctil i mal·leable. Les seves aplicacions són: xapes, barreres impermeables i acústiques en murs.
• Alumini: És un material molt lleuger, no es corroeix.

Ceràmica: Procés de Fabricació i Tipus

Argila i aigua: La quantitat d’aigua incorporada i la manera com s’evapora és decisiva en les característiques finals. En l’evaporació, per contra, es produeixen contraccions importants. La barreja de diferents tipus d’argiles és fonamental per aconseguir les característiques desitjades. En general tenim un grup d’argiles grasses que amb l’aigua esdevenen molt plàstiques però que en assecar-se presenten problemes de contracció. L'altre grup bàsic són les argiles magres que amb aigua esdevenen poc plàstiques però quan s’assequen tenen poca contracció. Així doncs, farem barreja d’argiles i incorporarem substàncies a la massa per variar-ne les propietats.

Argila i calor: Les peces se sotmeten a cocció on són objecte de canvis físics i químics, això provoca l’aparició d’un nou material amb característiques pròpies. La cocció habitual és de 900ºC.

Fabricació de la ceràmica

En els processos industrials les argiles se sotmeten a màquines esterrossadores que les deixen a punt per ser triturades amb molins fins a una mida adequada per a fabricar pasta. Seguidament l’argila polvoritzada s’introdueix a la pastera on rep una mínima quantitat d’aigua per adquirir la plasticitat necessària. Una màquina uniformitza la massa i després se sotmet a l’emmotllament.

Característiques fisioquímiques

• Densitat real: Varia depèn del material.
• Porositat: Varia segons el procés de fabricació.
• Dilatació tèrmica: És petita.
• Conductivitat tèrmica: Varia.
• Resistència al foc: Molt bona.
• Bon aïllament acústic.
• Conductivitat elèctrica: Nul·la.
• Bona resistència química.
• Resistència a compressió: Bona.

Tipus de ceràmica

• Ceràmica ordinària: Resultat terrós porós i permeable.
• Terracota: Molt resistent.
• Pisa: Impermeable.
• Refractària: S’obté de materials refractaris.
• Gres: Producte dur compacte i impermeable.
• Porcellana: El trobem en aparells sanitaris i piques.

Els productes ceràmics són el resultat de la cocció de l’argila un cop aquesta ha estat pastada amb aigua, modelada i assecada.