MATERIALES NO-FERROSOS

Tecnologa de Materiales

Comprende todos los metales a excepcin del hierro Caractersticas generales :

1. Bajo peso especfico.2. Resistencia a la oxidacin en condiciones ambientales

normales.3. Fcil manipulacin y mecanizado.

A plicaciones:Monedas (fabricadas con aleaciones de cobre, nquel y aluminio),Filamentos de bombillas (de wolframio),Material de soldadura de componentes electrnicos (estao-plomo),Recubrimientos (cromo, nquel, cinc)Etctera.

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CLASIFICACIN DE LOS METALES NO FERROSOS En general, los metales no ferrosos son blandos y tienen

poca resistencia mecnica. Para mejorar sus propiedades se alean con otros metales.

Atendiendo a su densidad, se pueden clasificar en:

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1) COBRELas propiedades de este metal son:

Es uno de los metales no ferrosos de mayor utilizacin.

Tiene un color rojo-pardo.

Su conductividad elctrica es elevada (solo superada por la plata).

Su conductividad trmica tambin es elevada.

Es un metal bastante pesado, su densidad es 9 5 gr/cm3.

Resiste muy bien la corrosin y la oxidacin.

Es muy dctil y maleable.

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CobreExisten dos mtodos de obtencin del cobre:

Va hmeda: Se emplea solamente cuando el contenido de cobre en elmineral es muy reducido (menos de un 10%). Consiste en triturar todoel mineral y aadirle cido sulfrico y aplicar a la mezcla el proceso deelectrlisis (es decir, aplicar una corriente continua introduciendo doselectrodos en la mezcla).

Va seca: Se emplea solamente cuando el contenido de cobre supera el 10%. Consta de las siguientes etapas:

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Oxida

CobreAleaciones del cobre

-Bronces: Son aleaciones de cobre y estao; y enocasiones, de otros elementos. Es mucho msduro resistente que el cobre.

- Latones: Son aleaciones de cobre y cinc.-Cuproaluminio: Son aleaciones de cobre y

aluminio. Son muy resistentes a la oxidacin y lacorrosin.

Aplicaciones del cobre

Su principal aplicacin es como conductorelctrico.

Por su alta resistencia a la oxidacin se empleaen instalaciones de fontanera, tuberas ycalderas.

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Los peligros del cobre

Ingerido en forma de sulfato, el cobre resulta txico para elorganismo. Existe una intoxicacin aguda y otra crnica,caracterizada esta ltima por una coloracin verde azulada delas encas y por trastornos nerviosos y digestivos.

2) ESTAOEl estao es un metal de color blanco plateado. Presenta menor dureza

que el cinc y mayor que el plomo.

A la temperatura de 100 C es muy dctil y maleable, pudiendoobtenerse hojas de papel de estao de algunas dcimas de milmetro deespesor. En caliente se vuelve muy quebradizo y puede pulverizarse. Esatacado por los cidos fuertes.

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El estao existe en tres formas alotrpicas:

- Estao blanco rmbico (forma cristalina).- Estao blanco tetragonal (forma cristalina).- Estao gris cbico (se presenta en forma de polvo).

El mineral de estao ms explotado es la Casiterita (SnO2)

Procedimiento de obtencin:

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La casiterita se tritura (1)y muele (2) en molinosadecuados.

Procedimiento de obtencin:

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Se introduce en una cubacon agua (3) en la que seagita. Por decantacin, elmineral de estao (que es mspesado), se va al fondo y sesepara de la ganga.

Procedimiento de obtencin:

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Se introduce en un horno (4), donde se oxida.

Procedimiento de obtencin:

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La mena de estao, en forma de xido, se introduce en un horno de reverbero (5) donde se produce la reduccin (transformacin de xido de estao a estao), depositndose el estao en la parte inferior y la escoria en la superior.

Procedimiento de obtencin:

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Finalmente, para obtener un estao con porcentaje del 99% es necesario someterlo a un proceso electroltico (6).

Aleaciones del estaoLas ms importantes son:

Bronce. Es un aleacin de cobre y estao.

Soldaduras blandas. Son aleaciones de plomoy estao con proporciones de estao entre el 25 y90%.

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Una de las aplicaciones ms importantesdel estao es la fabricacin de hojalata,que consiste en recubrir una chapa deacero con dos capas muy finas de estaopuro. El estao protege al acero contra laoxidacin.

3) ALUMINIOLas propiedades de este metal son:

Es uno de los metales no ferrosos de mayor utilizacin.

Tiene un color rojo-pardo.

Su conductividad elctrica es elevada (solo superada por la plata)

Su conductividad trmica tambin es elevada.

Es un metal bastante pesado, su densidad es 9 5 gr/cm3.

Resiste muy bien la corrosin y la oxidacin.

Es muy dctil y maleable.

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Punto de fusin:

660 C.

Resistividad:

0,026 mm2/m.

Resistencia a la traccin:

10 - 20Kg/mm2

Alargamiento: 50%

El mineral del que se obtiene elaluminio se llama bauxitaAl2O3- 2H2O, que estcompuesto por almina y es decolor rojizo.

Caractersticas

Es muy ligero e inoxidable al aire,pues forma una pelcula muy finade xido de aluminio (Al2O3) quelo protege.

Es buen conductor de laelectricidad y del calor. Se sueleemplear en conducciones elctricas(cables de alta tensin) por su bajopeso.

Es muy maleable y dctil.

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El mtodo Bayer es el ms empleado por resultar el ms econmico. Consta de dos fases:

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Obtencin del aluminio

Se disuelve la almina en criolitafundida (F6AlNa3), que protegeal bao de la oxidacin, a unatemperatura de unos 1 000 C, yse la somete a un proceso deelectrlisis que descompone elmaterial en aluminio y oxgeno.

La obtencin del aluminio a partirde la bauxita, precisa de grancantidad de energa, por lo que esimportante su reciclado.

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Proporciones de elementos para obtener 1 t de aluminio.

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Aplicaciones de aluminio

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Aplicaciones de Aluminio

Presentacin comercial

Sabas que?

El calor generado en la reaccin del aluminio con eloxgeno es suficiente para fundir el hierro. Estefenmeno se utiliza en la soldadura aluminio trmica delhierro y del cobre, segn el llamado proceso termita.

Muchas gemas, como el rub o el zafiro, consistenprincipalmente en xido de aluminio cristalino.

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4) MAGNESIOLas propiedades de este metal son:

Densidad: 1,74 kg/dm3

Punto de fusin: 650 C.

Resistividad: 0,8 mm2/m.

Resistencia a la traccin: 18Kg/mm2

Alargamiento: 5%

Los minerales de magnesio ms importantes son:

Carnalita (es el ms empleado y se halla enforma de cloruro de magnesio, que se obtiene delagua del mar).

Dolomita.

Magnesita.

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Caractersticas del magnesio:

Tiene un color blanco, parecido al de la plata.

Es maleable y poco dctil.

Es ms resistente que el aluminio.

En estado lquido o en polvo es muy inflamable ( flash de las antiguas cmaras de fotos).

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Proceso de obtencin del magnesio

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Aplicaciones del magnesio

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OTROS METALES No-ferrososAdems de los metales no ferrosos estudiados anteriormente,

existen otros, entre los que cabe resaltar:

Metales pesadosCromoNquelWolframio o tungstenoCobaltoMetales ligerosTitanioMetales ultraligeros Berilio.

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Impacto ambiental de los metales No-ferrosos

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Presentaciones comerciales de los materiales No-ferrosos.

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