Propiedades y Aplicaciones Industriales de Metales No Ferrosos: Clasificación y Características Técnicas

Clasificación General de Metales No Ferrosos

Los metales no ferrosos se clasifican en pesados, ligeros y ultraligeros. En general, estos metales son blandos y poseen poca resistencia mecánica. Para mejorar sus propiedades, se suelen alear con otros metales.

Metales Pesados

Estaño (Sn)

Se trata de un metal bastante escaso en la corteza terrestre y suele encontrarse en minas. El mineral de estaño más explotado es la casiterita, en el que este metal se encuentra en forma de óxido. Las principales características son:

• El estaño puro es de color muy brillante, pero a temperatura ambiente se oxida y pierde su brillo exterior.
• A temperatura ambiente es muy maleable y blando; sin embargo, en caliente es frágil y quebradizo.
• Por debajo de -18 °C empieza a descomponerse. Este proceso se conoce como peste del estaño.
• Cuando se dobla, se oye un crujido característico llamado grito del estaño.

Cobre (Cu)

Los minerales de cobre más utilizados son el cobre nativo, los sulfuros (como la calcosina) y los óxidos (como la cuprita). Sus características principales son:

• Es muy dúctil (se obtienen hilos muy finos) y maleable (pueden formarse láminas).
• Posee una alta conductividad eléctrica y térmica.

Cinc (Zn)

Es conocido desde la más remota antigüedad, pero no se consiguió aislarlo de otros elementos, por lo que no se obtuvo en estado puro hasta el siglo XVII. Los minerales más empleados en la extracción de cinc son la blenda y la calamina. Las principales características son:

• Es muy resistente a la oxidación y corrosión en el aire y en el agua, pero poco resistente al ataque de ácidos y sales.
• Tiene el mayor coeficiente de dilatación térmica de todos los metales.
• A temperatura ambiente es quebradizo, pero entre 100 °C y 150 °C es muy maleable.

Plomo (Pb)

Adquirió una gran importancia durante el periodo romano y a partir del siglo XIX. El mineral de plomo más empleado es la galena, que está compuesto de sulfuro de plomo. Las principales características son:

• Es maleable y blando.
• De color grisáceo-blanco muy brillante cuando está recién cortado. Se oxida con facilidad, formando una capa de carbonato básico que lo autoprotege.
• Resiste bien a los ácidos clorhídrico y sulfúrico, pero es atacado por el ácido nítrico y el vapor de azufre.

Aplicaciones del Plomo

Debido a su capacidad de resistir bien a los agentes atmosféricos y químicos, el plomo tiene multitud de aplicaciones, tanto en estado puro como formando aleaciones. Las más importantes son:

• En estado puro: Óxido de plomo, usado para fabricar pinturas, tuberías y recubrimiento de baterías, y para protección contra radiaciones nucleares.

Metales Ligeros

Aluminio (Al)

Es el metal más abundante en la naturaleza. Se encuentra como componente de arcillas, esquistos, feldespatos, etc. Desafortunadamente, no se encuentra en la naturaleza en estado puro, sino combinado con el oxígeno y otros elementos. El mineral del que se obtiene el aluminio se llama bauxita, que está compuesto por alúmina y es de color rojizo. Las características son:

• Es muy ligero e inoxidable al aire, pues forma una película muy fina de óxido de aluminio que lo protege.
• Es buen conductor eléctrico y del calor. Se suele emplear en conducciones eléctricas ya que pesa poco.
• Es muy maleable y dúctil.

En cuanto a las clases de aluminio y sus aplicaciones, se utiliza normalmente aleado con objeto de mejorar su dureza y resistencia.

Titanio (Ti)

Es uno de los componentes de casi todas las rocas de origen volcánico que contienen hierro (Fe). La extracción de titanio es un proceso complejo, ya que los minerales de los que se obtiene son el rutilo y la ilmenita. Las características son:

• Es un metal blando plateado que resiste mejor la oxidación y la corrosión que el acero inoxidable.
• Sus propiedades mecánicas son análogas, e incluso superiores, a las del acero, pero tiene la ventaja de que las conserva hasta los 400 °C.

Aplicaciones del Titanio

Dada su baja densidad y sus altas prestaciones mecánicas, el titanio se emplea mayoritariamente en la fabricación de estructuras y elementos de máquinas en aeronáutica. Para mejorar las propiedades físicas, se suele alear también con cromo y vanadio. Se emplea también en la fabricación de aletas para turbinas, así como, en forma de óxido y pulverizado, para la fabricación de pinturas antioxidantes.

Metales Ultraligeros

Magnesio (Mg)

Los minerales más importantes son la carnalita, la dolomita y la magnesita. Posee las siguientes propiedades:

• En estado líquido o en polvo es muy inflamable.
• Tiene un color blanco, parecido al de la plata. Es maleable y poco dúctil.
• Es más resistente que el aluminio. Se emplea frecuentemente en aeronáutica.