Materiales y minerales

Materiales y minerales

¿Qué estudia la ciencia de los
materiales?
Comprende el
estudio de la
composición
íntima de la
materia que ha
sido utilizada
desde comienzos
por el hombre
mejorando su
nivel y calidad de
vida.

¿Cómo se clasifican?


En 5 grandes grupos, diferenciados por
estructura y comportamiento:
Metales

Cerámicos
Semiconductores

Polímeros

Composites¿Cuáles son las características de
los metales?



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






De estructura sólida (con excepciones como el Mercurio y Galio)
Los metales son buenos conductores de la corriente eléctrica y el
calor.
Presentan generalmente brillo
Densidades altas y funden a temperaturas superiores a los 800ºC.
Son maleables y dúctiles.
Son resistentes al impacto, la tensión ycompresión.
Se unen a través de enlaces metálicos.
Forman aleaciones con otros materiales.
Son insolubles en agua.

Tabla de densidades



Considerando los anteriores datos, se clasificaron los
metales en las siguientes categorías:

Pesados: densidad mayor a 5 g/cm3
Ligeros: densidad entre 2 y 5 g/cm3 (Aluminio y
Titanio)
 Ultraligeros : densidad menor a 2 g/cm3 (Magnesio)

Refinado de metales


Consiste en purificar por medios
electrolíticos ciertos metales como el
Cobre. La refinación se consigue usando
como ánodo una barra o lingote de metal
impuro y como cátodo el metal puro.

Corrosión de metales


Consiste en la oxidación espontánea de un metal y que causa
su deterioro. El hierro y otros metales, así como también
aleaciones estables pueden sufrircorrosión.

Generalmente en el proceso oxidativo actúan:
 La humedad.
 El oxígeno del aire.
 El metal

Protección contra la corrosión
Procedimiento que permite recubrir el metal con una capa protectora que
evite el contacto con la humedad y el aire, algunas de estas opciones
son:






Pinturas (barnices en general).
Metales más resistentes a la corrosión (Cromo, Níquel porejemplo).
Pasivar una superficie metálica con un óxido (óxidos de Hierro que
evitan corrosión).
Galvanización, recubrimiento del metal con otro más propenso a
oxidarse, esto protege al material más importante de su propia
oxidación.

Las aleaciones
Se clasifican en cuatro grupos:
 Aleaciones férreas
 Aleaciones ligeras
 Aleaciones de cobre
 Aleaciones varias

Aleaciones férreasSon aquellas que tienen como metal base el hierro.
Ejemplo: Acero, que es una mezcla de hierro y carbono, que también
puede contener otros elementos, en donde la concentración de
carbono oscila entre 0,1 -1,7%. Es el responsable de la resistencia y
dureza del acero.
Tipos de acero:
 Acero con walfromio, se utiliza en la fabricación de herramientas
debido a su extrema dureza.
 Acero concromo o níquel, se denomina acero inoxidable.
 Acero con molibdeno, se transforma en inoxidable y con alta
durabilidad de filo, por lo cual se utiliza para la fabricación de cuchillos,
material quirúrgico y joyas.

Aleaciones de cobre
Tienen como metal base el cobre.

Ejemplo: Bronce, aleación entre cobre y estaño, que se
genera a altas temperaturas. El estaño es un metal
plateado,maleable y resistente a la oxidación.
 Aleaciones con bajo % de estaño (5-10%) son duras y
maleables .



Aleaciones con alto % de estaño (15% y más)
presentan buena calidad de sonido.

Latón:
Es una mezcla estable compuesta de Cobre y
Cinc.
 Es un material blando, que fácilmente se funde,
por lo que puede ser torneado y grabado.
 Es utilizado en la fabricación de monedas y debarcos (aleación difícil de oxidar).
 Es más duro que el cobre, ofrece menos
resistencia a la fundición y grabado.


Alpaca:



Aleación compuesta de Cobre (70%), Níquel
(15%) y Zinc (15%).
Se usa en la construcción de joyas y
fabricación de monedas (la argolla en la
moneda de 500 pesos).
Alpaca

Bronce

Aleaciones de Estaño:
El estaño es un metal blando, de color blanco,...