Materiales y Aleaciones no ferricas

Realizado por: Luis Grau Soler 2ºBach C

Principales defectos:● Una densidad relativamente elevada● Conductividad eléctrica comparativamente baja● Sensible a la corrosión y oxidación atmosférica

Resistencia específica

Resistencia mecánica específica= Resistencia de roturaDensidad

● Metales y sus aleaciones 4-8● Materiales cerámicos no 9-12

cristalinos.● Conformación de materia- 13

les cerámicos● Técnicas de conformación 14-15● Tratamientos térmicos 16● Polímeros 17-23● Termoplásticos 24-29 ● Elastómeros 30-31 ● Polímeros termoestables 32-33●

Índice

● El cobre y sus aleaciones

● El aluminio y sus aleaciones

● El magnesio y sus aleaciones

● El titanio y sus aleaciones

Metales y sus aleaciones

Cobre sin alear: blando y dúctil, difícil de mecanizar. Gran resistencia a la corrosión.

La aleación más común del cobre es el Latón (Cu-Zn)

Los bronces son aleaciones de cobre con estaño, también pueden contener aluminio, silicio y níquel. Mayor resistencia que el latón y gran resistencia a la corrosión.

El cobre y sus aleaciones

Tanto el aluminio como sus aleaciones se caracterizan por la relativa baja densidad, las elevadas conductividades eléctricas y térmicas y la resistencia a la corrosión frente a algunos medios.

El aluminio y sus aleaciones

La característica más relevante es su densidad, que es la menor de los metales estructurales. Se utilizan por su bajo peso. A temperatura ambiente el magnesio y sus aleaciones se deforman con dificultad. Químicamente, las aleaciones de magnesio son inestables y susceptibles de corrosión marina, pero relativamente resistente a la corrosión atmosferica.

El magnesio y sus aleaciones

El titanio puro tiene una densidad baja y un punto de fusión muy elevado. Estas aleaciones poseen una extremada resistencia, son muy dúctiles y fácilmente forjables.

El titanio y sus aleaciones

● Vidrios de silicato (SiO2 )

● Vidrios modificados de silicato

● Vidrios no silicatados

Materiales cerámicos no cristalinos

● Vidrios de silicato: la sílice fundida, obtenida a partir de SiO2 puro tiene un alto punto de fusión. Este tipo de vidrios contienen óxidos formadores de vidrio, intermediarios o modificadores.

Materiales Cerámicos no cristalinos

● Vidrios modificados de silicato: Los óxidos modificadores rompen la red de sílice cuando la relación oxígeno-silicio se incrementa significativamente.

Materiales cerámicos no cristalinos

● Vidrios no silicatados: los vidrios producidos a partir de BeF2 , GeO2 , fosfato de aluminio o de boro, presentan también estructura tetraédrica.

Metales cerámicos no cristalinos

Se distinguen tres etapas : 1. Preparación del material2. Moldeado o fundido3. Tratamiento térmico por secado u honeado

a altas temperaturas.

Conformación de materiales cerámicos

● Prensado en seco: se utiliza generalmente para fabricar productos refractarios y componentes cerámicos electrónicos.

● Compactación isostática: los polvos cerámicos se cargan en una matriz flexible que se encuentra dentro de una cámara de fluido hidráulico al que se le aplica presión.

● Compresión en caliente: Des este modo se obtienen piezas de alta densidad y propiedades mecánicas optimizadas, combinando la presión y los tratamientos térmicos.

Técnicas de conformación

● Moldeo en barbotina: -Etapas:1. Preparación del material cerámico en polvo y una

emulsión. (Barbotina)2. Moldeo de la barbotina en un molde poroso, que

permite absorber la parte líquida de la mezcla.3. Cuando se a conseguido el grosor deseado, el

exceso de la barbotina se desaloja de la cavidad. 4. Se deja secar el material dentro del molde hasta que

alcance la resistencia necesaria5. Se efectúa un calentamiento para conseguir las

propiedades y microestructura deseadas.

Técnicas de conformación

● Secado y eliminación de aglutinante: la eliminación de la humedad se logra calentando a 100ºC durante el tiempo que sea necesario.

● Sinterización: es el proceso mediante el cual pequeñas partículas, en estado sólido, se unen por difusión.

● Vitrificación: determinados productos cerámicos, tales como la porcelana y algunos componentes electrónicos contienen una fase vítrea.

Tratamientos térmicos

El proceso químico para obtenerlos se denomina polimerización.Clasificación de polímeros:● En función del mecanismo de la reacción de

polimerización. ● En función de la estructura de polímero.● En función del comportamiento del polímero

frente al calor. Existen también polimerización por mecanismo de adición y de condensación.

POLÍMEROS

Grado de polimerización Grado de polimerización = Masa molecular del polímero

Masa molecular del monómero

● Se emplean muy diversas técnicas para conformar polímeros termoplásticos que se calientan a una temperatura cercana a su punto de fusión

● En cambio, existen pocas técnicas de conformado de polímeros termoestables debido a que una vez ocurrido el proceso dicho polímero no se puede volver a conformar.

Conformación de polímeros

● Extrusión: un mecanismo de tornillo fuerza al termoplástico caliente a fluir a través de una boquilla para producir diversas formas

● Moldeo por soplado: un globo de polímero se introduce en un molde y , mediante un gas a presión, se expande contra las paredes del molde.

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Técnicas de conformación de polímeros

● Moldeo por inyección: los termoplásticos calentados por encima de la temperatura de fusión se pueden introducir dentro del molde cerrado.

● Conformado al vacío: las láminas termoplásticas calentadas dentro de la región plástica se colocan sobre un molde conectado a un sistema de vacío.

Técnicas de conformación de polímeros

● Calandro: se vierte plástico fundido sobre un grupo de rodillos con una pequeña apertura.

● Hilado: se pueden obtener por esta técnica filamentos y fibras, por lo que en realidad es un proceso de extrusión.

Técnicas de conformación de polímeros

● Moldeo por compresión: la aplicación de temperaturas y presiones altas implica que el polímero licue, llene el molde, e inmediatamente empiece a endurecerse.

● Moldeo por transferencia: se calienta el polímero en un intercambiador y después de fundido, se inyecta en el molde adyacente.

Técnicas de conformación de polímeros

● Polietileno● Cloruro de polivinilo (PVC)● Propileno (PP)● Polimetilmetacrilato (PMMA)● Poliamidas (náilones)● Policarbonatos● Poliésteres

Termoplásticos

● Polietileno: material termoplástico entre transparente y blanquecino.Existen dos tipos de polietileno: LDPE, de baja

densidad, y HDPE, de alta densidad. Es el plástico más utilizado por su bajo coste

de producción y sus grandes aplicaciones industriales.

Termoplásticos

● Cloruro de polivinilo (PVC): es el segundo termoplástico más empleado. Alta resistencia química y su facilidad para ser mezclado con gran cantidad de aditivos.El PVC sin aditivos es difícil de procesar y tiene

una resistencia al impacto baja. Se utiliza en construcción de tuberías, ventanas.....etc

El PVC plastificado, aumenta las propiedades de plasticidad, flexibilidad y extensibilidad. Se usa para revestimientos con tapicerias, paredes, zapatos.....etc

Termoplásticos

● Polipropileno (PP): es el tercero más vendido y uno de los más baratos. Buena resistencia química a la humedad y al calor, baja densidad buena dureza superficial y flexibilidad notable.

● Polimetilmetacrilato (PMMA): termoplástico duro, rígido y transparente que ofrece buena resistencia a las inclemencias del tiempo. Además es más resistente al impacto que el vidrio.Comercialmente se denomina <<plsiglás>>.

Termoplásticos

● Poliamidas (náilones): ofrecen una capacidad de soporte de carga óptima a elevadas temperaturas, buena tenacidad, baja fricción y buena resistencia química.

● Policarbonatos: alta resistencia, tenacidad y estabilidad dimensional. Son resistentes a gran variedad de productos químicos pero son atacados por algunos disolventes

Termoplásticos

Termoplásticos

● Poliésteres: baja absorción de humedad, y son resistentes a muchos productos químicos.

Se emplean en aplicaciones eléctricas y electrónicas.

● Caucho natural● Neopreno● Cauchos de silicona. Silicón

Elastómeros

● Caucho natural: la materia prima es el látex. El caucho se somete a un proceso químico, conocido como <<vulcanizado>>

● Neopreno: es un caucho sintético. Mala flexibilidad, y buena resistencia a la gasolina y aceites.

● Cauchos de silicona. Silicón: tienen como ventaja principal que pueden ser usados dentro de un rango de temperaturas entre 100 y 250ºC

Elastómeros

● Fenólicos

● Resinas epoxi

● Poliésteres insaturados

Polímeros termoestables

● Fenólicos: buenas propiedades como aislante térmico y eléctrico, son fácilmente moldeables. Poseen elevada dureza, rigidez y una notable resistencia química.

● Resinas epoxi: elevada movilidad molecular. Buenos lubricantes. Gran resistencia mecánica y químicas.

● Poliésteres insaturados: baja viscosidad, reforzantes, se pueden mezclar hasta con el 80% de fibra de vidrio reforzada.

Polímeros termoestables

www. tecno12-18.com/mud/fabpla/fabpla.asp