Materiales Avanzados: Bonificado de Aleaciones de Aluminio y Clasificación de Polímeros

Fundamentos de Materiales: Aleaciones y Polímeros

Aleaciones de Aluminio-Cobre: Bonificabilidad y Propiedades

A continuación, se abordan aspectos clave sobre las aleaciones de aluminio-cobre y su tratamiento de bonificado.

1. Bonificabilidad de Aleaciones Aluminio-Cobre

Para las aleaciones aluminio-cobre, la solubilidad del cobre en el aluminio es del 0,25% a temperatura ambiente y la máxima solubilidad es del 5,65% a 548 ºC. A partir de estos datos, ¿qué aleaciones aluminio-cobre serían bonificables y cuáles no?

• No bonificables: Aleaciones con un porcentaje de cobre por debajo del 0,25% a temperatura ambiente.
• Bonificables: Aleaciones con un porcentaje de cobre entre el 0,25% a temperatura ambiente y la máxima solubilidad, que es del 5,65% a 548 ºC.

2. El Bonificado en Aleaciones Ligeras

¿Qué se entiende por bonificado de una aleación ligera? ¿En qué fases se realiza este tratamiento?

El bonificado es el mecanismo de endurecimiento de aleaciones más notable. Su objetivo es crear, en una aleación tratada térmicamente, una dispersión densa y fina de partículas precipitadas en una matriz deformable que refuercen la aleación.

El bonificado consta de tres fases:

1. Solubilización
2. Temple
3. Maduración

(Nota: Un esquema o diagrama sería útil para ilustrar este proceso).

3. Clasificación de Aleaciones de Aluminio

Con ayuda de un diagrama de equilibrio, ¿en qué grupos se clasifican las aleaciones de aluminio?

(Nota: Se requiere un diagrama de equilibrio para responder a esta pregunta de manera completa).

Clasificación y Propiedades de los Polímeros

Los polímeros son materiales fundamentales en la ingeniería moderna. A continuación, se detalla su clasificación y características principales.

4. Clasificación de Polímeros por Grado de Entrecruzamiento

¿Cómo se clasifican los polímeros en función del grado de entrecruzamiento? Indicar las principales características de cada tipo y, mediante un esquema, indicar las diferencias entre ellos.

Los polímeros se clasifican en:

• Termoplásticos
• Elastómeros
• Termoestables

(Nota: Un esquema o diagrama sería útil para ilustrar las diferencias estructurales).

Características de cada tipo de polímero:

• Termoplásticos: Deben su nombre a que se ablandan. Pueden ser conformados una y varias veces por el efecto combinado de presión y temperatura. Su estructura molecular es mayormente lineal, con o sin ramificaciones. Sus moléculas están entrelazadas unas con otras por fuerzas tipo Van der Waals o por puentes de hidrógeno.
• Elastómeros: Admiten altas deformaciones de tipo elástico. Poseen una estructura reticulada (enlaces covalentes o uniones cruzadas entre moléculas) en menor extensión que en los termoestables.
• Termoestables: Son duros y rígidos a temperaturas relativamente altas y no funden por efecto del calor, por lo que también se les conoce como termorresistentes. Poseen un gran número de enlaces covalentes o uniones cruzadas.

5. Resistencia a Disolventes y Permeabilidad de Polímeros

De los tres grandes grupos en los que se clasifican los polímeros, ¿cuáles son los más resistentes a los disolventes? ¿Y los más permeables a gases y vapores? Razona la respuesta.

• Los más resistentes a los disolventes son los termoestables, ya que, debido al gran número de enlaces covalentes o uniones cruzadas, son duros y rígidos incluso a temperaturas altas.
• Los más permeables a gases y vapores son los termoplásticos, ya que, al no presentar enlaces covalentes, admiten relativamente grandes deformaciones con recuperaciones elásticas. Sus macromoléculas quedan entrelazadas por puentes de hidrógeno o fuerzas de Van der Waals.