Guia de Materials: Tipus, Propietats i Sostenibilitat

Materials: Propietats i Criteris de Selecció

Criteris a tenir en compte en l'elecció d'un material:

• Propietats idònies per a l'ús que se'ls vol donar.
• La fabricació ha de produir la menor contaminació possible.
• Quan es fabriquen, s'han de poder reciclar i reutilitzar.
• No s'ha de consumir molta energia quan es fabriquen.
• Han de ser econòmics.

Classificació dels Materials

Es classifiquen segons:

• Origen:
  • Materials naturals: Són aquells que s'obtenen de les matèries primeres d'origen animal, vegetal o mineral.
  • Materials manufacturats: Són aquells que han patit un canvi o s'han obtingut a partir d'un procés químic.
• Les seves propietats:
  • Metalls i aliatges: S'obtenen a partir dels minerals. Són resistents, bons conductors elèctrics i tèrmics, densos, durs (ex: ferro, coure, plom).
  • Polímers: Són derivats del petroli i de fibres naturals. Són flexibles, resistents, es fonen amb facilitat (ex: cotó, llana, plàstics).
  • Ceràmics: S'obtenen a partir d'argiles o sorres. Són fràgils, aïllants tèrmics i elèctrics, i durs (ex: porcellana, vidre, maons).

Metalls i Aliatges: Propietats i Aplicacions

Els metalls varien molt d'un a l'altre, per això les diferents propietats fan que tinguin diferents aplicacions:

• La densitat és molt variada: trobem metalls lleugers (liti, sodi) i metalls densos (plom, platí).
• El punt de fusió varia molt.
• Són dúctils i mal·leables: tenen la facilitat d'obtenir-los en forma de fils o làmines.
• Tenen bona conductivitat elèctrica i tèrmica (ex: or, plata, coure).

Canvis en Metalls: Noblesa, Corrosió i Aliatges

• Metalls nadius o nobles: Són aquells que es troben en estat pur (ex: or, plata, platí).
• Corrosió/Oxidació: S'alteren amb el medi ambient a causa d'una reacció química.
• Aliatges: Mescla de dos o més metalls. Aquests s'escalfen i es fonen per obtenir l'aliatge, on les seves propietats són millors o més adequades (ex: llautó - 70% coure / 30% zinc).

Polímers: Definició, Origen i Tipus

Un polímer és un material format per la unió de moltes unitats anomenades monòmers. Poden ser:

• D'origen natural: (ex: seda).
• Sintètics: S'obtenen a partir del petroli.

Tipus de Polímers

• Termoplàstics: Són polímers que, en escalfar-se, s'estoven i, quan es refreden, recuperen les seves propietats originals (ex: niló, poliestirè, PVC).
• Termoestables: Són polímers que, quan s'escalfen, no es fonen, de manera que un cop se'ls ha donat la forma, ja no la poden canviar (ex: baquelita).

Propietats dels Plàstics

Són aïllants tèrmics, lleugers i resistents alhora.

Materials Ceràmics: Propietats i Exemples

Són durs, fràgils, però alhora resistents. Alguns materials ceràmics són:

• El vidre: Material inorgànic que s'obté per la fusió de calci, sosa i sílice.
• Les argiles: Formades per partícules petites que, quan es mullen, formen fang.

Materials Compòsits

Es basen en la barreja de dos o més materials que es complementen per millorar les seves propietats (ex: polièster, formigó).

Impacte Ambiental dels Materials: Reciclatge i Reutilització

Actualment és molt difícil reciclar (procés pel qual un objecte es tracta perquè les seves propietats puguin ser aprofitades de nou) els materials, però habitualment només s'aconsegueix reutilitzar-los (tornar a utilitzar un objecte o producte sense que passi per cap procés de transformació).

Impacte Ambiental dels Plàstics

El plàstic és un greu problema per al medi ambient, ja que contamina. Els seus residus originen dos problemes principals en els abocadors:

1. No són biodegradables.
2. Són voluminosos.

Aquests residus sovint no es reciclen; se'ls utilitza per obtenir energia, ja que serveixen de combustibles.

Impacte Ambiental dels Metalls

• Cada vegada es necessita més energia per extreure de la mena la mateixa quantitat de metall.
• Cada vegada s'ha de remoure més terra i apilonar quantitats més grans de ganga (material de rebuig).

No tots els metalls es poden reutilitzar; se'ls recicla, però el seu procés és lent i car.

Impacte Ambiental dels Ceràmics

El vidre és un material que es recicla amb èxit, però generalment la ceràmica no es pot reciclar perquè no es pot tornar a fondre. Per això, l'únic que es pot fer és reutilitzar-la.