MATERIAS NATURALES Materias primas minerales

Transcripción

1 MATERIAS NATURALES Materias primas minerales CPR. JORGE JUAN Xuvia-Narón Tecnología Entre otras las materias primas naturales de origen mineral que se estudian son: Hierro Es el metal más utilizado. No se encuentra en estado puro en la naturaleza, sino mezclado con otros elementos químicos. Los procedimientos empleados para la extracción, elaboración y tratamiento de los metales se denomina metalurgia. La metalurgia del hierro se llama siderúrgica. Éstos son: Extraído el mineral se mezcla con carbón de coque, de alto poder calorífico. Se añaden sustancias fundentes y en un alto horno se consigue fundir los materiales. Del producto resultante, el arrabio, se obtienen otros productos cuyos componentes principales son: Hierro dulce Es la forma más pura de hierro empleado en la industria. Se obtiene del arrabio después de eliminar las impurezas. Sus características son: Riqueza en hierro 99 8% Temperatura de fusión 1535 ºC Densidad 7 9 g/cm 3 Es un material resistente que se emplea en objetos que han de soportar esfuerzos bruscos. La fundición Producto con un contenido de carbono de, %. Se obtiene por afino o descarburación del arrabio en hornos llamados cubilotes. Sus principales propiedades son: gris oscuro- blanquecino Dura Quebradiza Resistente al desgaste Fácil de moldear 13

2 Acero Es una aleación de hierro y de carbono con un contenido de éste del, %, con cantidades variables de silicio y manganeso. Según su composición los aceros se clasifican en: Aceros ordinarios Contienen únicamente hierro y carbono. Sus propiedades son: es, hilos s, láminas Fáciles de soldar Al aumentar el contenido en carbono adquieren dureza y resistencia, resultando menos deformable y más quebradizos. Se emplean en: Piezas mecánicas de resistencia media Fabricación de herramientas corrientes Tornillería, herrajes, raíles, perfiles de barras de múltiples secciones Aceros aleados Contienen además del hierro y el carbono otros elementos que se añaden durante el proceso de fabricación. Se mejoran así las cualidades del acero y se consiguen gran variedad de tipos de acero: Aceros al silicio Tienen gran elasticidad y resistencia. Muelles, ballestas, chapas para transformadores. Aceros al manganeso Tienen mayor resistencia al desgaste y sueldan con facilidad. Raíles y perfiles de estructuras. Aceros con cromo y vanadio Tienen mayor resistencia a las deformaciones en frío. Herramientas, ejes de máquinas. Aceros al volframio y molibdeno Tienen gran dureza y resistencia a la deformación en caliente. Herramientas de corte, brocas, limas, hojas de sierra. Aceros al níquel y cromo Tienen gran dureza y resistencia a la dilatación y corrosión, es inoxidable. Engranajes, árboles de transmisión, cables, instrumentos de medida, quirúrgicos, cubertería.. 14

3 Aluminio Metal más abundante en la naturaleza. Como el aluminio es muy reactivo siempre se encuentra formando parte de otros compuestos químicos. Las principales propiedades del aluminio son: blanco plateado Temperatura de fusión 660 ºC Densidad 2 7g/cm 3. Blando Buen conductor del calor y electricidad Resistente a la corrosión En la metalurgia del aluminio se siguen los procesos: Calcinación de las menas de bauxita enriquecidas, con lo que se obtiene alúmina. Extracción del aluminio por electrólisis. Proceso que consiste en hacer pasar una corriente eléctrica a través de un compuesto químico en disolución separando sus componentes. El aluminio es un metal especialmente apropiado para la elaboración de objetos ligeros y resistentes. Motores de automóviles, vagones de ferrocarril, Cámaras fotográficas, utensilios de cocina, latas, perfiles y molduras de carpintería, papel de aluminio, aeronaves Las principales aleaciones de aluminio son: Aluminio y cobre Permite obtener piezas de elevada resistencia mecánica a altas temperaturas. Aluminio y magnesio Permite obtener piezas de fácil mecanización, gran resistencia mecánica y a la corrosión. Aluminio y silicio Permite obtener piezas de formas complicadas y secciones delgadas, con buena resistencia mecánica en caliente, baja dilatación y resistentes al desgaste. Duraluminio Aleación de aluminio con cobre al, 4%, y algo de magnesio, manganeso y silicio. Tiene la ligereza del aluminio pero una gran resistencia. 15

4 Cobre Está presente en la naturaleza formando unos minerales en los que se encuentra combinado con otros elementos químicos. Las principales propiedades del cobre son: rojo brillante Temperatura de fusión 1083ºC Densidad 8 96 g/cm 3 No demasiado duro Buen conductor del calor y electricidad Resistente a la corrosión y oxidación Buenas cualidades bacteriostáticas Para la obtención del cobre se siguen los procesos: Concentrar las menas dada su pobreza, 3%. Tostar para eliminar el azufre. Electrolisis si se quieren hilos El cobre se emplea principalmente en: Industria eléctrica, en hilos conductores, bobinados de transformadores, tendidos de líneas. Accesorios de fontanería Ornamentación Las aleaciones del cobre son altamente utilizadas en la industria. Destacan: Bronce 90%, de cobre y, 10%, de estaño. Latón 70%, de cobre y, 30%, de zinc. 16

5 Metales nobles Oro Metal muy cotizado debido a su inalterabilidad con el paso de los años. Se encuentra en la naturaleza en estado puro sin estar mezclado con otros elementos. Las principales características de este metal son: amarillo brillante Temperatura de fusión 1064 ºC Densidad 19 3 g/cm 3 Blando Es buen conductor del calor y electricidad Resistente a la oxidación y corrosión Antialérgico Se elaboran aleaciones del oro con otros metales con el fin de mejorar la dureza resultante. En estas aleaciones el número de quilates indica las partes de oro que hay en, 24 partes, de aleación. Las principales aleaciones de oro son: Oro y plata, oro blanco Oro y platino Oro y cobre, oro rojo Oro y niquel Se utiliza en: Electrónica. Conexiones, chips, circuitos impresos Orfebrería. Joyería, numismática, cadenas Galvanotecnia. Recubrimiento de objetos Medicina. Prótesis odontológicas, agujas de acupuntura, suturas craneales Artesanía textil 17

6 Plata Las principales características de este metal son: blanco brillante Temperatura de fusión 960 ºC Densidad 10 5 g/cm 3 Blando Es el mejor conductor del calor y electricidad Resistente a la oxidación y corrosión Se utiliza en forma de compuestos químicos y aleaciones en: Reproducción fotográfica. Elaboración de películas para cine, fotografía Electricidad y electrónica. Contactos y pistas conductoras Orfebrería. Joyería, fabricación de cadenas, monedas Soldadura. Uniones capilares en tuberías de conducción de agua y gas Galvanotecnia. Recubrimiento de objetos Artesanía textil Fabricación de espejos Platino Las características de este metal son: blanco Temperatura de fusión 1772 ºC Densidad g/cm 3 Buena resistencia mecánica Buen conductor del calor Mal conductor de la electricidad Resistente a la oxidación y corrosión Posee excelentes cualidades catalíticas 18

7 Se utiliza en la industria en: Catalizador de reacciones químicas Medicina. Elaboración de instrumentos quirúrgicos, prótesis Fabricación de utillaje de laboratorio. Pinzas, crisoles, cazos Joyería. Pulseras, colgantes Fabricación de vidrio Equipos de control térmico. Termopares, termosondas para regular la temperatura El papel de los metales nobles es fundamentalmente industrial. No existe industria clásica en la que no intervengan, y son materias primas imprescindibles para las tecnologías más avanzadas. 19