Tantalio y zirconio

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENÍERIA DE MATERIALES

CURSO: MATERIALES INDUSTRIALES

TITULO DEL INFORME: ZIRCONIO, TANTALIO Y ALEACIONES RESISTENTES

DOCENTE: INGENIERO HECTOR VARGAS

PRESENTADO POR: ROBERTO ARANDA VARGAS
MARCO A. HUARACHA CANAZA

AREQUIPA – 2010
EL ZIRCONIO YSUS ALEACIONES

1. EL ZIRCONIO

El Zirconio (del árabe “zargun”, que significa “color dorado”) fue descubierto en 1789 por Martin Klaproth a partir del zircón (ZrSiO4). En 1824 Jons Jakov Berzelius lo aisló en estado impuro y hasta 1914 no se preparó el metal puro.

Es uno de los elementos más abundantes y está ampliamente distribuido en la corteza terrestre. Pertenece a los metales detransición en el grupo IV de la tabla periódica. Es muy reactivo químicamente y sólo se halla combinado. En la mayor parte de las reacciones se enlaza con el oxígeno en preferencia sobre otros elementos; encontrándose en la naturaleza principalmente en los minerales zircón y la badeleyita (ZrO2). Desde el punto de vista comercial el zircón es el más importante.

2. PROPIEDADES

Es un metallustroso, plateado, duro, similar al acero. Se ha comprobado que el metal no es reactivo a temperatura ambiente, porque se forma una capa de óxido invisible en la superficie. A temperaturas elevadas es muy reactivo con elementos no metálicos y muchos de los elementos metálicos, y forma compuestos sólidos y en solución. No presenta toxicidad en el manejo. Es un metal resistente a la corrosión frentea los ácidos, álcalis y al agua del mar.

Es especialmente aconsejable en los reactores nucleares, debido a su baja sección eficaz de absorción de neutrones, su excelente resistencia a la corrosión a temperaturas moderadamente altas, su resistencia mecánica, su ductilidad y su facilidad de fabricación.
El zirconio se utiliza ampliamente en la industria química que usa agentes corrosivos.Asimismo debido a sus excelentes propiedades a temperaturas elevadas junto con su baja absorción de neutrones, se utiliza en la construcción de reactores nucleares. El metal puro también se utiliza como revestimiento de los motores a reacción. Las aleaciones a base de zirconio tienen mejores propiedades mecánicas.
El óxido de zirconio, zirconia (ZrO2), se utiliza para dar opacidad a los esmaltesvidriosos y como pigmento. Sin embargo sus aplicaciones principales utilizan su excelente resistencia y sus propiedades a temperaturas elevadas y se emplea en la fabricación de crisoles de fundición, ladrillos y abrasivos. Su resistencia es suficiente para poder ser utilizado en la fabricación de cuchillas de precisión.
Los principales valores de sus propiedades se presentan en la siguiente tabla:Figura 1. Propiedades del Zirconio

3. ESTRUCTURA ATÓMICA

El zirconio es un metal cuya estructura pertenece al grupo de los materiales hexagonales compactos (hcp). La forma de la red es un prisma hexagonal [Partridge67]. En este tipo de materiales, a diferencia de los cúbicos, la red es anisótropa y se definen dos parámetros de red diferentes: c0 y a0 cuyos valores se presentan en latabla 1.2. Los ejes del cristal son el eje c perpendicular al hexágono que forma la base del prisma y tres ejes situados en el plano que forma la base del prisma y que se denomina plano basal a1, a2 y a3 (ver figura 1.9). Los ángulos entre los ejes del plano basal son de α=120º y β=90º con el eje perpendicular al plano basal (eje c). Para definir planos y ejes en un material hexagonal compacto seutilizan cuatro coordenadas en lugar de tres como ocurre en los materiales cúbicos: (a1, a2, a3, c) donde a3 =-(a1 + a2).

La secuencia de apilamiento es de tipo ABABAB y presenta un empaquetamiento máximo de 0.74.

Los átomos del cristal se sitúan en puntos directos de la red de forma hexagonal. En una red cada uno de sus puntos tiene vecinos idénticos y las localizaciones de estos puntos se...
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