CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

MAESTRO: ÁNGEL GARCÍA VELÁZQUEZINGENIERÍA EN TECNOLOGÍAS DE MANUFACTURASALON:101 GRUPO: 3AV

INTEGRANTESARIADNA MARTÍNEZ CAZARES 130112

JESÚS ARMANDO BAYLÓN LEDEZMA 120089DAMIAN RAFAEL CORREA MONDRAGON 120136

CARACTERIZACIÓN DE METALES, CERÁMICOS,

POLÍMEROS Y MATERIALES COMPUESTOS.

LOS MATERIALES SON LAS SUSTANCIAS QUE COMPONEN CUALQUIER COSA O PRODUCTO. DESDE EL COMIENZO DE LA CIVILIZACIÓN, LOS MATERIALES JUNTO CON LA ENERGÍA HAN SIDO UTILIZADOS POR EL HOMBRE PARA MEJORAR SU NIVEL DE VIDA. COMO LOS PRODUCTOS ESTÁN FABRICADOS A BASE DE MATERIALES , ESTOS SE ENCUENTRAN EN CUALQUIER PARTE ALREDEDOR NUESTRO. LOS MÁS COMÚNMENTE ENCONTRADOS SON MADERA , HORMIGÓN , LADRILLO , ACERO , PLÁSTICO , VIDRIO , CAUCHO , ALUMINIO , COBRE Y PAPEL.

EXISTEN MUCHOS MÁS TIPOS DE MATERIALES Y UNO SOLO TIENE QUE MIRAR A SU ALREDEDOR PARA DARSE CUENTA DE ELLO. DEBIDO AL PROGRESO DE LOS PROGRAMAS DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO, SE ESTÁN CREANDO CONTINUAMENTE NUEVOS MATERIALES.

LA BÚSQUEDA DE NUEVOS MATERIALES PROGRESA CONTINUAMENTE. POR EJEMPLO LOS INGENIEROS MECÁNICOS BUSCAN MATERIALES PARA ALTAS TEMPERATURAS, DE MODO QUE LOS MOTORES DE REACCIÓN PUEDAN FUNCIONAR MÁS EFICIENTEMENTE. LOS INGENIEROS ELÉCTRICOS PROCURAN ENCONTRAR NUEVOS MATERIALES PARA CONSEGUIR QUE LOS DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS PUEDAN OPERAR A MAYORES VELOCIDADES Y TEMPERATURAS.

INTRODUCCIÓN.

POLÍMEROS.LOS POLÍMEROS SON MACROMOLÉCULAS (GENERALMENTE ORGÁNICAS) FORMADAS POR LA UNIÓN DE MOLÉCULAS MÁS PEQUEÑAS LLAMADOS MONÓMEROS.

LOS POLÍMEROS SON COMPUESTOS ORGÁNICOS (C,H) CARACTERIZADOS POR EL GRAN TAMAÑO DE SUS ESTRUCTURAS MOLÉCULAS (CADENAS O REDES) POR LO QUE TAMBIÉN SE DENOMINAN HABITUALMENTE COMO MACROMOLÉCULAS. SON MATERIALES LIGEROS Y ALTAMENTE DEFORMABLES, ADEMÁS SON GENERALMENTE BUENOS AISLANTES, PERO RESISTEN MAL LA APLICACIÓN DE CALOR. ENTRE LOS MÁS CONOCIDOS SE HAYAN LOS PLÁSTICOS, PEGAMENTOS, NYLON, POLIETILENO, ETC.

UN POLÍMERO NO ES MÁS QUE UNA SUSTANCIA FORMADA POR UNA CANTIDAD FINITA DE MACROMOLÉCULAS QUE LE CONFIEREN UN ALTO PESO MOLECULAR QUE ES UNA ARACTERÍSTICA REPRESENTATIVA DE ESTA FAMILIA DE COMPUESTOS ORGÁNICOS.

POLÍMEROS.

EL POLIESTIRENO ES UN POLÍMERO FORMADO A PARTIR DE LA UNIDAD REPETITIVA CONOCIDA COMO ESTIRENO.

LAS REACCIONES QUE SE LLEVAN A CABO EN LA POLIMERIZACIÓN SON AQUELLAS QUE SON FUNDAMENTALES PARA LA OBTENCIÓN DE CUALQUIER COMPUESTO ORGÁNICO. EL ALMIDÓN, LA CELULOSA, LA SEDA Y EL ADN SON EJEMPLOS DE POLÍMEROS NATURALES, ENTRE LOS MÁS COMUNES DE ESTOS Y ENTRE LOS POLÍMEROS SINTÉTICOS ENCONTRAMOS EL NAILON, EL POLIETILENO Y LA BAQUELITA.

LOS POLÍMEROS SON MUY GRANDES SUMAS DE MOLÉCULAS, CON MASAS MOLECULARES QUE PUEDE ALCANZAR INCLUSO LOS MILLONES DE UMAs QUE SE OBTIENEN POR LA REPETICIONES DE UNA O MÁS UNIDADES SIMPLES LLAMADAS “MONÓMEROS” UNIDAS ENTRE SÍ MEDIANTE ENLACES COVALENTES. ESTOS FORMAN LARGAS CADENAS QUE SE UNEN ENTRE SÍ POR FUERZAS DE VAN DER WAALS, PUENTES DE HIDRÓGENO O INTERACCIONES HIDROFÓBICAS.

POLÍMEROS.CLASIFICACIÓN

EXISTEN VARIAS FORMAS POSIBLES DE CLASIFICAR LOS POLÍMEROS, SIN QUE SEAN EXCLUYENTES ENTRE SÍ, SEGÚN SU ORIGEN • POLÍMEROS NATURALES. EXISTEN EN LA NATURALEZA

MUCHOS POLÍMEROS Y LAS BIOMOLÉCULAS QUE FORMAN LOS SERES VIVOS SON MACROMOLÉCULAS POLIMÉRICAS. POR EJEMPLO, LAS PROTEÍNAS, LOS ÁCIDOS NUCLEICOS, LOS POLISACÁRIDOS (COMO LA CELULOSA Y LA QUITINA), EL HULE O CAUCHO NATURAL, LA LIGNINA, ETC.

• POLÍMEROS SEMI SINTÉTICOS. SE OBTIENEN POR TRANSFORMACIÓN DE POLÍMEROS NATURALES. POR EJEMPLO, LA NITROCELULOSA, EL CAUCHO VULCANIZADO, ETC.

• POLÍMEROS SINTÉTICOS. MUCHOS POLÍMEROS SE OBTIENEN INDUSTRIALMENTE A PARTIR DE LOS MONÓMEROS. POR EJEMPLO, EL NYLON, EL POLIESTIRENO, EL POLICLORURO DE VINILO (PVC), EL POLIETILENO, ETC.

POLÍMEROS.CLASIFICACIÓN

EXISTEN VARIAS FORMAS POSIBLES DE CLASIFICAR LOS POLÍMEROS, SIN QUE SEAN EXCLUYENTES ENTRE SÍ, SEGÚN SU ORIGEN • POLÍMEROS NATURALES. EXISTEN EN LA NATURALEZA

MUCHOS POLÍMEROS Y LAS BIOMOLÉCULAS QUE FORMAN LOS SERES VIVOS SON MACROMOLÉCULAS POLIMÉRICAS. POR EJEMPLO, LAS PROTEÍNAS, LOS ÁCIDOS NUCLEICOS, LOS POLISACÁRIDOS (COMO LA CELULOSA Y LA QUITINA), EL HULE O CAUCHO NATURAL, LA LIGNINA, ETC.

• POLÍMEROS SEMI SINTÉTICOS. SE OBTIENEN POR TRANSFORMACIÓN DE POLÍMEROS NATURALES. POR EJEMPLO, LA NITROCELULOSA, EL CAUCHO VULCANIZADO, ETC.

• POLÍMEROS SINTÉTICOS. MUCHOS POLÍMEROS SE OBTIENEN INDUSTRIALMENTE A PARTIR DE LOS MONÓMEROS. POR EJEMPLO, EL NYLON, EL POLIESTIRENO, EL POLICLORURO DE VINILO (PVC), EL POLIETILENO, ETC.

POLÍMEROS.SEGÚN SU COMPOSICIÓN QUÍMICA • POLÍMEROS ORGÁNICOS. POSEE EN LA CADENA PRINCIPAL ÁTOMOS DE

CARBONO.• POLÍMEROS ORGÁNICOS VINÍLICOS. LA CADENA PRINCIPAL DE SUS MOLÉCULAS

ESTÁ FORMADA EXCLUSIVAMENTE POR ÁTOMOS DE CARBONO. DENTRO DE ELLOS SE PUEDEN DISTINGUIR: • POLIOLEFINAS, FORMADOS MEDIANTE LA POLIMERIZACIÓN DE OLEFINAS.EJEMPLOS: POLIETILENO Y POLIPROPILENO. • POLÍMEROS ESTIRÉNICOS, QUE INCLUYEN AL ESTIRENO ENTRE SUS MONÓMEROS.EJEMPLOS: POLIESTIRENO Y CAUCHO ESTIRENO-BUTADIENO. • POLÍMEROS VINÍLICOS HALOGENADOS, QUE INCLUYEN ÁTOMOS DE HALÓGENOS

(CLORO, FLÚOR) EN SU COMPOSICIÓN.EJEMPLOS: PVC Y PTFE.POLÍMEROS ORGÁNICOS NO VINÍLICOS. ADEMÁS DE CARBONO, TIENEN ÁTOMOS DE OXÍGENO O NITRÓGENO EN SU CADENA PRINCIPAL. ALGUNAS SUB-CATEGORÍAS DE IMPORTANCIA:• POLIÉSTERES• POLIAMIDAS• POLIURETANOS

POLÍMEROS.

CERAMICOS.CERAMI (KERAMI: MATERIAL QUEMADO). LA UTILIZACIÓN DE LA CERÁMICA SE LA REALIZA DESDE HACE MUCHO TIEMPO ATRÁS, GRACIAS A QUE CUANDO LAS PERSONAS AMASANDO EL BARRO LE DABAN FORMA, PARA POSTERIORMENTE SECARLA AL SOL, ESTE OBTENÍA DUREZA Y SE PODÍA UTILIZAR E DIFERENTES CONSTRUCCIONES PRIMITIVAS. COMO SIEMPRE HA OCURRIDO, UN GRAN PROCESO EN EL PERFECCIONAMIENTO DEL PRODUCTO ELABORADO CON LOS MATERIALES CERÁMICOS, SE DESCUBRIÓ QUE MEDIANTE LA COCCIÓN, EN LUGAR DE PROCEDER AL SECADO DE LA MISMA POR ASOLEAMIENTO O AL AIRE OBTENÍA MEJORES PROPIEDADES, HOY EN LA ACTUALIDAD SE ELABORAN UNA VARIEDAD DE ELEMENTOS PARA APLICAR EN EDIFICACIONES Y ESTAS SON DE VARIAS CLASE DE ARCILLA CON VARIAS FORMAS Y CALIDADES.

CERAMICOS.QUÉ SON LOS MATERIALES CERÁMICOS:

LOS MATERIALES CERÁMICOS SON COMPUESTOS O TAMBIÉN LLAMADOS SOLUCIONES INORGÁNICAS, COMPUESTA DE ELEMENTOS NO METÁLICOS, ESTOS SE PRODUCEN POR MEDIO DE UN TRATAMIENTO TÉRMICO, DEBIDO A SUS ENLACES IÓNICOS Y COVALENTES TIENEN PROPIEDADES DE DUREZA Y FRAGILIDAD. AL REALIZAR UNA COMPARACIÓN CON LOS METALES Y PLÁSTICOS LOS CERÁMICOS NO SON COMBUSTIBLES Y NO OXIDABLES, QUE PUEDEN UTILIZARSE EN AMBIENTES CON TEMPERATURA ALTA, CORROSIVA Y TRIBOLÓGICA, EN ESTOS AMBIENTES LA MAYORÍA DE LOS MATERIALES CERÁMICOS PRESENTAN BUENAS PROPIEDADES ELECTROMAGNÉTICAS, ÓPTICAS Y MECÁNICAS A DEMÁS CABE RECALCAR UNA CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTAL DEL CERÁMICO PUEDE FABRICARSE EN FORMAS CON DIMENSIONE DETERMINADAS.

CERAMICOS.

MATERIAL CRUDOMINERAL:COMPUESTO QUÍMICO QUE OCURRE NATURALMENTE.INCLUYE UNA GRAN VARIEDAD DE MATERIALES QUE REPRESENTAN LOS COMPONENTES SIMPLES DE LAS ROCAS.

CERAMICOS.MINERAL INDUSTRIAL:MATERIAL GEOLÓGICO (ROCA, MINERAL, LIQUIDO O GAS) EL CUAL ES OBTENIDO POR MINERÍA Y REPRESENTA UN MATERIAL NO METÁLICO CON VALOR COMERCIAL.

• ARENA, GRAVA, ROCAS, AGREGADOS PARA RELLENOS• ESTOS MATERIALES REQUIEREN MUY POCO PROCESAMIENTO• YESO, CEMENTO, VIDRIO, LADRILLOS SON PRODUCIDOS

DIRECTAMENTE POR MINERALES INDUSTRIALES POR MEDIO DE CALOR, QUEMANDO O FUNDIENDO.

• OTROS USOS QUE NO SE TOMA EN CUENTA SON LOS ABRASIVOS UTILIZADOS EN LIMPIADORES DE COCINA Y BAÑO, PASTA DE DIENTES, RELLENOS PARA PLÁSTICOS Y PAPEL, EN MEDICINAS Y DETERGENTES.

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CERAMICOS.MINERAL INDUSTRIAL:MATERIAL GEOLÓGICO (ROCA, MINERAL, LIQUIDO O GAS) EL CUAL ES OBTENIDO POR MINERÍA Y REPRESENTA UN MATERIAL NO METÁLICO CON VALOR COMERCIAL.

• ARENA, GRAVA, ROCAS, AGREGADOS PARA RELLENOS• ESTOS MATERIALES REQUIEREN MUY POCO PROCESAMIENTO• YESO, CEMENTO, VIDRIO, LADRILLOS SON PRODUCIDOS

DIRECTAMENTE POR MINERALES INDUSTRIALES POR MEDIO DE CALOR, QUEMANDO O FUNDIENDO.

• OTROS USOS QUE NO SE TOMA EN CUENTA SON LOS ABRASIVOS UTILIZADOS EN LIMPIADORES DE COCINA Y BAÑO, PASTA DE DIENTES, RELLENOS PARA PLÁSTICOS Y PAPEL, EN MEDICINAS Y DETERGENTES.

• MATERIAL MAS IMPORTANTE DE TODOS: AGUA

CERAMICOS.QUÍMICOS INORGANICOS INDUSTRIALES• ALÚMINA TABULAR Y CALCINADA, ÓXIDO DE MAGNESIO,

CARBURO DE SILICIO, NITRURO DE SILICIO, FERRITAS DURAS Y SUAVES, CIRCONIA ESTABILIZADA, PIGMENTOS

• EXTENSIVOS TRATAMIENTOS QUÍMICOS REDUCEN EL CONTENIDO DE MINERALES ACCESORIOS HASTA UNA PUREZA DE 99.5%.

• AL2O3 : UNO DE LOS QUÍMICOS INORGÁNICOS MAYORMENTE UTILIZADOS EN LOS CERÁMICOS Y ES PRODUCIDO EN CANTIDADES MUY GRANDES PARA LA INDUSTRIA DEL ALUMINIO Y CERÁMICOS UTILIZANDO EL PROCESO BAYER.

• BAUXITA EN PRESENCIA DE NAOH• MGO: ÓXIDO DE MAGNESIO• PRECIPITACIÓN DEL HIDRÓXIDO DE MAGNESIO• SIC, CARBURO DE SILICIO• ARENA ALTAMENTE PURA Y COQUE DE BAJO SULFURO.

CERAMICOS.PROPIEDADES DE LOS MATERIALES CERÁMICOS: • SON MUY DUROS Y PRESENTAN UNA GRAN RESISTENCIA MECÁNICA AL

ROZAMIENTO, AL DESGASTE Y A LA CIZALLADORA.• SON CAPACES DE SOPORTAR ALTAS TEMPERATURAS.• TIENEN GRAN ESTABILIDAD QUÍMICA Y SON RESISTENTES A LA CORROSIÓN.• POSEEN UNA AMPLIA GAMA DE CUALIDADES ELÉCTRICAS.

 LOS MATERIALES CERÁMICOS SON MATERIALES LIGEROS. SU DENSIDAD VARÍA SEGÚN EL TIPO DE CERÁMICA Y EL GRADO DE COMPACIDAD QUE PRESENTEN. SON MUCHO MÁS DUROS QUE LOS METALES. A DIFERENCIA DE ÉSTOS, SE TRATA DE MATERIALES RELATIVAMENTE FRÁGILES, YA QUE LOS ENLACES IÓNICO-COVALENTES. SU FRAGILIDAD ES MUY BAJA Y LAS FRACTURAS SE PROPAGAN DE MANERA IRREVERSIBLE. PARA MEJORAR SUS PROPIEDADES, SE HAN DESARROLLADO MATERIALES HÍBRIDOS O COMPOSITORES. ESTOS COMPUESTOS CONSTAN DE UNA MATRIZ DE FIBRA DE VIDRIO, DE UN POLÍMERO PLÁSTICO O, INCLUSO, DE FIBRAS CERÁMICAS INMERSAS EN EL MATERIAL CERÁMICO, CON LO QUE SE CONSIGUE QUE EL MATERIAL POSEA ELASTICIDAD Y TENACIDAD, Y, POR TANTO, RESISTENCIA A LA ROTURA. LOS MATERIALES CERÁMICOS TAMBIÉN SE UTILIZAN EN LA FABRICACIÓN DE OTROS MATERIALES HÍBRIDOS DENOMINADOS CERMET, ABREVIATURA DE LA EXPRESIÓN INGLESA CERAMIC METALS, COMPUESTOS PRINCIPALMENTE DE ÓXIDO DE ALUMINIO, DIÓXIDO DE SILICIO Y METALES COMO EL COBALTO, EL CROMO Y EL HIERRO.

CERAMICOS.RESISTENCIA A LA TEMPERATURAESTA PROPIEDAD SE FUNDAMENTA EN TRES CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES CERÁMICOS: ELEVADO PUNTO DE FUSIÓN, BAJO COEFICIENTE DE DILATACIÓN Y BAJA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA.• SU ELEVADO PUNTO DE FUSIÓN SUPERA EL DE TODOS LOS METALES, SI

EXCEPTUAMOS EL VOLFRAMIO.• SU BAJO COEFICIENTE DE DILATACIÓN LOS HACE PARTICULARMENTE

RESISTENTES A LOS CHOQUES TÉRMICOS. OTROS MATERIALES, EN ESTA CIRCUNSTANCIA, EXPERIMENTAN CAMBIOS DE VOLUMEN QUE DETERMINAN LA APARICIÓN DE GRITAS Y SU POSTERIOR ROTURA.

• SU BAJA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA PERMITE SU EMPLEO COMO AISLANTES. RESISTENCIA A LOS AGENTES QUÍMICOSLA ESTRUCTURA ATÓMICA DE LOS MATERIALES CERÁMICOS ES LA RESPONSABLE DE SU GRAN ESTABILIDAD QUÍMICA, QUE SE MANIFIESTA EN SU RESISTENCIA A LA DEGRADACIÓN AMBIENTAL Y A LOS AGENTES QUÍMICOS.LAS APLICACIONES DE LOS DIFERENTES TIPOS DE MATERIALES DEPENDEN DE SU ESTRUCTURA Y DE LOS AGENTES QUÍMICOS A QUE VAYAN SER SOMETIDOS. PROPIEDADES MECÁNICASA TEMPERATURAS AMBIENTE PRESENTAN DUREZA Y FRAGILIDAD DEBIDO A SU ENLACE IÓNICO/COVALENTE POR ESTA CAUSA SUS APLICACIONES SE LO HACE EN CIERTO NÚMERO POR QUE EN SUS PROPIEDADES PRESENTA IMPERFECCIONES, A ALTAS TEMPERATURAS SON DEFORMABLES.

CERAMICOS.PROPIEDADES MAGNÉTICASLOS MATERIALES QUE PRESENTAN PROPIEDADES MAGNÉTICAS SON LAS FERRITAS Y GRANATES Y POR TAL MOTIVO SE LAS LLAMA FERRI MAGNÉTICAS, PORQUE SUS IONES PRESENTAN MOMENTOS MAGNÉTICOS DIFERENTES, ES POR ESTA CAUSA QUE AL APLICAR UN CAMPO MAGNÉTICO SE PRODUZCA UNA IMANTACIÓN NETA. PROPIEDADES ELÉCTRICASEN SU TOTALIDAD SON AISLANTES ELÉCTRICOS PORQUE ENTRE SUS CARACTERÍSTICAS MUESTRAN UNA ALTA RESISTENCIA DIELÉCTRICA Y BAJA CONSTANTE DIELÉCTRICA, EN CAMBIO OTROS TIENEN PROPIEDADES DIELÉCTRICAS CON LA FACILIDAD DE POLARIZARSE.  PROPIEDADES TÉRMICASEN SU MAYORÍA LOS MATERIALES CERÁMICOS PRESENTAN BAJAS CONDUCTIVIDADES TÉRMICAS POR SUS FUERTES ENLACES IÓNICOS/COVALENTES, LA DIFERENCIA DE ENERGÍA ENTRE LA BANDA DE COVALENCIA Y LA BANDA DE CONDUCCIÓN EN ESTOS MATERIALES ES DEMASIADO GRANDE COMO PARA QUE SE EXCITEN MUCHOS ELECTRONES HACIA LA BANDA DE CONDUCCIÓN POR ESTE MOTIVO SON EXCELENTES AISLANTES TÉRMICOS. POR LAS RAZONES MENCIONADAS ANTERIORMENTE LOS CERÁMICOS TIENEN ALTA RESISTENCIA AL CALOR Y SON USADOS COMO REFRACTARIOS PARA LAS INDUSTRIAS DE LA METALURGIA, QUÍMICA, CERÁMICA Y LA INDUSTRIA PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL VIDRIO.

CERAMICOS.

METALES.LOS METALES SE DIFERENCIAN DEL RESTO DE ELEMENTOS, FUNDAMENTALMENTE EN EL TIPO DE ENLACE QUE CONSTITUYEN SUS ÁTOMOS. SE TRATA DE UN ENLACE METÁLICO Y EN ÉL LOS ELECTRONES FORMAN UNA NUBE QUE SE MUEVE, RODEANDO TODOS LOS NÚCLEOS.

METAL SE DENOMINA A LOS ELEMENTOS QUÍMICOS CARACTERIZADOS POR SER BUENOS CONDUCTORES DEL CALOR Y LA ELECTRICIDAD, POSEEN ALTA DENSIDADY SON SÓLIDOS EN TEMPERATURAS NORMALES (EXCEPTO EL MERCURIO Y EL GALIO); SUS SALES FORMAN IONES ELECTROPOSITIVOS (CATIONES) EN DISOLUCIÓN. LA CIENCIA DE MATERIALES DEFINE UN METAL COMO UN MATERIAL EN EL QUE EXISTE UN SOLAPE ENTRE LA BANDA DE VALENCIA Y LA BANDA DE CONDUCCIÓN EN SU ESTRUCTURA ELECTRÓNICA (ENLACE METÁLICO). ESTO LE DA LA CAPACIDAD DE CONDUCIR FÁCILMENTE CALOR Y ELECTRICIDAD, Y GENERALMENTE LA CAPACIDAD DE REFLEJAR LA LUZ, LO QUE LE DA SU PECULIAR BRILLO.

METALES.EL CONCEPTO DE METAL REFIERE TANTO A ELEMENTOS PUROS, ASÍ COMO ALEACIONES CON CARACTERÍSTICAS METÁLICAS, COMO EL ACERO Y EL BRONCE. LOS METALES COMPRENDEN LA MAYOR PARTE DE LA TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS Y SE SEPARAN DE LOS NO METALES POR UNA LÍNEA DIAGONAL ENTRE EL BORO Y EL POLONIO. EN COMPARACIÓN CON LOS NO METALES TIENEN BAJA ELECTRONEGATIVIDAD Y BAJA ENERGÍA DE IONIZACIÓN, POR LO QUE ES MÁS FÁCIL QUE LOS METALES CEDAN ELECTRONES Y MÁS DIFÍCIL QUE LOS GANEN. ESTE TIPO DE ENLACE ES EL QUE LES CONFIERE LAS PROPIEDADES DE CONDICIÓN ELÉCTRICA, BRILLO ETC. CARACTERIZADOS POR SER BUENOS CONDUCTORES DEL CALOR Y LA ELECTRICIDAD, POSEEN ALTA DENSIDAD, Y SON SÓLIDOS EN TEMPERATURAS NORMALES (EXCEPTO EL MERCURIO Y EL GALIO); SUS SALES FORMAN IONES ELECTROPOSITIVOS (CATIONES) EN DISOLUCIÓN. HAY TODO TIPO DE METALES - METALES PESADOS, METALES PRECIOSOS, METALES FERROSOS, METALES NO FERROSOS... Y EL MERCADO DE METALES ES MUY IMPORTANTE EN LA ECONOMÍA MUNDIAL.

METALES.CUANDO LOS METALES SE EXTRAEN DE LA TIERRA, POCOS O CASI NINGUNO DE ELLOS LUCEN BRILLANTES Y POSEEN LAS CARACTERÍSTICAS Y ASPECTO QUE LES SOLEMOS ATRIBUIR. POR CONSIGUIENTE, PARA OBTENERSE METALES QUE SE PUEDAN UTILIZAR EN LAS DIFERENTES APLICACIONES HUMANAS (ES DECIR OBTENER METAL PURO), ES NECESARIO EN PRIMER TÉRMINO SEPARAR EL MINERAL DE LA TIERRA Y LAS PIEDRAS DESPRENDIDAS CON ÉL. LA MAYORÍA DE LOS METALES QUE SE EXTRAEN DE LA TIERRA POSEEN UN COLOR PARDUSCO DEBIDO A LA COMBINACIÓN DE OXÍGENO, AZUFRE, CARBONO Y OTROS ELEMENTOS QUE FORMAN MINERALES MUY PARECIDOS A LA ROCA O LA TIERRA. UNO DE LOS PROCESOS ORIGINALES PARA OBTENER METALES PURIFICADOS SE ATRIBUYE A LA ESPOSA DE UN MINERO. ESTA DESCUBRIÓ, AL LAVAR LAS ROPAS DE SU MARIDO, QUE LAS PARTÍCULAS DE PLOMO SE ADHERÍAN A LA ESPUMA DEL JABÓN. 

METALES.AQUEL DESCUBRIMIENTO Y AÑOS DE PRUEBAS Y MEJORAS EN EL PROCESO, HAN DESEMBOCADO EN QUE LAS COMPAÑÍAS MINERAS DE PLOMO Y COBRE EXPONGAN LOS MINERALES A UN LÍQUIDO AIREADO ESPUMOSO. ESTE CONCENTRADO ESPUMOSOS CONTIENE UNA SUSTANCIA A LA QUE SE ADHIEREN LAS PARTÍCULAS DEL METAL, CONCRETAMENTE SE ADHIEREN A LAS BURBUJAS DE DICHA SUSTANCIA. Y ASÍ MIENTRAS QUE LOS METALES SE ADHIEREN A LAS BURBUJAS EL RESTO DE MATERIALES DE DESECHO SE HUNDEN AL MOJARSE. A CONTINUACIÓN, SÓLO RESTARA RECOGER LA ESPUMA PARA LIMPIARLO Y SECARLO. ESTE SERÍA EL PROCESO BÁSICO DE PURIFICACIÓN DE METALES COMO EL PLOMO Y EL COBRE, EXPLICADO DE UNA MANERA MUY SENCILLA. SIN EMBARGO, PARA OBTENER OTROS TIPOS DE METALES LO QUE SE HACE ES FUNDIR EL MINERAL. EN LA ANTIGÜEDAD, SE DESCUBRIÓ QUE AL CALENTAR MINERALES SE OBTENÍA UNA MASA ESPONJOSA DE METAL QUE PODRÍA FORJARSE PARA DESARROLLAR ARMAS, HERRAMIENTAS Y TODO TIPO DE ÚTILES Y ORNAMENTOS. PARA EL PROCESO DE CALENTAR Y FUNDIR LOS MINERALES SE SOLÍA UTILIZAR EN LA MAYORÍA DE LOS ASOS CARBÓN VEGETAL. EL DESCUBRIMIENTO DEL METAL Y LA FORMA DE TRATAR FUE PROBABLEMENTE, JUNTO CON LA AGRICULTURA Y EL COMERCIO, UNO DE LOS PASOS MÁS IMPORTANTES HACIA LA CREACIÓN Y EXPANSIÓN DE LAS CIVILIZACIONES

METALES.EL HIERRO “PURO” SE EXTRAE EN REALIDAD DEL OXIDO DE HIERRO YA QUE CUANDO SE EXTRAE EN SU ESTADO NATURAL ESTE METAL SE ENCUENTRA AL IGUAL QUE OTROS EN COMBINACIÓN CON OTROS ELEMENTOS, COMO EN ESTE CASO ES EL OXÍGENO. AL CALENTARSE Y FUNDIRSE EL ÓXIDO DE HIERRO, ESTE REACCIONA CON CARBÓN VEGETAL, SEPARÁNDOSE LOS ÁTOMOS DE OXÍGENO DEL HIERRO PARA UNIRSE AL CARBÓN FORMANDO MONÓXIDO DE CARBONO QUE ESCAPA LIBERANDO EL PRECIADO HIERRO. HACE MUCHO TIEMPO QUE LAS MODERNAS FACTORÍAS DE PROCESAMIENTO DE HIERRO, NO UTILIZAN PARA ESTE PROCESO EL CARBÓN VEGETAL, SINO COQUE, UN MINERAL QUE PROPORCIONA EL CARBONO NECESARIO PARA LA REACCIÓN.•   DE ESTE PROCESO, SE OBTIENEN A DIARIO

CIENTOS DE TONELADAS DE HIERRO (HIERRO EN BRUTO) QUE CONTIENEN ALTOS NIVELES DE CARBONO PARA PODER SER UTILIZADO, SE CONVIERTE PRINCIPALMENTE EN ACERO, TRAS ELIMINARSE UN PARTE SUSTANCIAL DE CARBONO DE ESTE.

EL ACERO HA TENIDO Y SIGUE TENIENDO UNA ENORME IMPORTANCIA PARA EL DESARROLLO HUMANO YA QUE DESDE LA ANTIGÜEDAD SE HA UTILIZADO PARA FORJAR TODO TIPO DE HERRAMIENTAS. ALGUNOS DE LOS PRIMEROS HALLAZGOS DE ACERO ENCONTRADOS, VIENE DEL ESTE DE ÁFRICA Y DATAN DEL 1400 A. C. LA DINASTÍA CHINA HAN YA OBTENÍA UN ACERO DE ALTA CALIDAD HACIA EL SIGLO I A.C

METALES.OTRO DE LOS ELEMENTOS FUNDAMENTALES PARA EL HOMBRE MODERNO HA SIDO EL ALUMINIO. AUNQUE ES MUY ABUNDANTE EN LA CORTEZA TERRESTRE, EL PROCESO PARA SEPARARLO DEL OXÍGENO ES MUY COSTOSO Y NO SE PUDO EMPEZAR A OBTENER CANTIDADES DESTACADAS DE ESTE HASTA EL SIGLO XIX. PARA OBTENER EL ALUMINIO SE UTILIZA LA ELECTRÓLISIS. LA ELECTRÓLISIS SE BASA EN SOMETER AL MINERAL A UNA CORRIENTE ELÉCTRICA QUE SEPARE EL OXIGENO DE ESTE, OBTENIENDO ALUMINIO FUNDIDO. EL PRINCIPAL PROBLEMA QUE PRESENTA ESTE MÉTODO, ES LA ALTA TEMPERATURA QUE SE NECESITA, MÁS DE 2000 GRADOS CENTÍGRADOS. (PARA FUNDIR HIERRO SE NECESITAN 1600 GRADOS). SIN EMBARGO, CON EL TIEMPO SE OBTUVO UN MÉTODO QUE PERMITÍA REBAJAR EL PUNTO DE SEPARACIÓN A LOS 1000 GRADOS, ELLO GRACIAS A LA UTILIZACIÓN DE UN MINERAL CONOCIDO COMO CRIOLITA QUE HA VENIDO HA FACILITAR EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE ALUMINIO. 

METALES.EL ALUMINIO TIENE UNA GRAN CANTIDAD DE APLICACIONES, Y EN POCAS OCASIONES SE UTILIZAN 100% PURO. LA MAYORÍA DE LAS OCASIONES, ESTE SE UTILIZA ALEADO CON OTROS METALES BÁSICAMENTE PARA LA PRODUCCIÓN DE ESPEJOS (CONVENCIONALES, PARA TELESCOPIOS, ETC) PERO TAMBIÉN CUMPLIENDO UN PAPEL MUY IMPORTANTE PARA LAS ESTRUCTURAS DE AVIONES, AUTOMÓVILES, TANQUES NAVÍOS, LATAS PARA ALIMENTOS, PUERTAS, VENTANAS, APLICACIONES DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA Y UN LARGO ETC. AL IGUAL QUE EL ACERO Y EN NUESTROS DÍAS EL ALUMINIO, EL ORO HA SIDO UNA PARTE FUNDAMENTAL DE NUESTRA HISTORIA Y HA ACOMPAÑADO AL SER HUMANO DESDE EL PRINCIPIO DE LOS TIEMPOS. ANTIGUAMENTE, LA FORMA DE OBTENER ESTE PRECIADO METAL ERA LA DE SUMERGIR EN LOS RÍOS EL VELLÓN DE UNA OVEJA.  POSTERIORMENTE LOS BUSCADORES DE ORO, UTILIZABAN UNA BATEA QUE AGITABAN PARA FILTRAR LA SUCIEDAD Y OBTENER EL ORO. EN LA INDUSTRIA ACTUAL, SE UTILIZA CIANURO DE POTASIO PARA SEPARAR EL ORO DEL RESTO ELEMENTOS, EN UN PROCESO PARA EL CUAL, OBTENER 10 GRAMOS DE DE ORO, REQUIERE UN TONELADA DE MINERAL.

CUANDO FUNDIMOS UN METAL Y LO MEZCLAMOS CON OTROS METALES O ELEMENTOS, ESTAMOS PRODUCIENDO UNA ALEACIÓN. LAS ALEACIONES SE HACEN PARA MEJORAR LAS PROPIEDADES DE UN METAL DE CARA A UN DETERMINADO USO, PUES EN ESTADO PURO ESE METAL PUEDE NO SER ADECUADO PARA LO QUE DESEAMOS CONSTRUIR. POR EJEMPLO, PODRÍA INTERESARNOS QUE FUERA MÁS DURO, O MÁS RESISTENTE A LA CORROSIÓN, O MÁS LIGERO, O MEJOR CONDUCTOR.

METALES.EL ALUMINIO TIENE UNA GRAN CANTIDAD DE APLICACIONES, Y EN POCAS OCASIONES SE UTILIZAN 100% PURO. LA MAYORÍA DE LAS OCASIONES, ESTE SE UTILIZA ALEADO CON OTROS METALES BÁSICAMENTE PARA LA PRODUCCIÓN DE ESPEJOS (CONVENCIONALES, PARA TELESCOPIOS, ETC) PERO TAMBIÉN CUMPLIENDO UN PAPEL MUY IMPORTANTE PARA LAS ESTRUCTURAS DE AVIONES, AUTOMÓVILES, TANQUES NAVÍOS, LATAS PARA ALIMENTOS, PUERTAS, VENTANAS, APLICACIONES DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA Y UN LARGO ETC. AL IGUAL QUE EL ACERO Y EN NUESTROS DÍAS EL ALUMINIO, EL ORO HA SIDO UNA PARTE FUNDAMENTAL DE NUESTRA HISTORIA Y HA ACOMPAÑADO AL SER HUMANO DESDE EL PRINCIPIO DE LOS TIEMPOS. ANTIGUAMENTE, LA FORMA DE OBTENER ESTE PRECIADO METAL ERA LA DE SUMERGIR EN LOS RÍOS EL VELLÓN DE UNA OVEJA.  POSTERIORMENTE LOS BUSCADORES DE ORO, UTILIZABAN UNA BATEA QUE AGITABAN PARA FILTRAR LA SUCIEDAD Y OBTENER EL ORO. EN LA INDUSTRIA ACTUAL, SE UTILIZA CIANURO DE POTASIO PARA SEPARAR EL ORO DEL RESTO ELEMENTOS, EN UN PROCESO PARA EL CUAL, OBTENER 10 GRAMOS DE DE ORO, REQUIERE UN TONELADA DE MINERAL.

CUANDO FUNDIMOS UN METAL Y LO MEZCLAMOS CON OTROS METALES O ELEMENTOS, ESTAMOS PRODUCIENDO UNA ALEACIÓN. LAS ALEACIONES SE HACEN PARA MEJORAR LAS PROPIEDADES DE UN METAL DE CARA A UN DETERMINADO USO, PUES EN ESTADO PURO ESE METAL PUEDE NO SER ADECUADO PARA LO QUE DESEAMOS CONSTRUIR. POR EJEMPLO, PODRÍA INTERESARNOS QUE FUERA MÁS DURO, O MÁS RESISTENTE A LA CORROSIÓN, O MÁS LIGERO, O MEJOR CONDUCTOR.

METALES.LAS ALEACIONES DE MAYOR USO INDUSTRIAL SON LAS DEL HIERRO. ALGUNAS DE ELLAS SON LAS FUNDICIONES (ENTRE 1,7 Y 6,6% DE CARBONO) Y LOS ACEROS (MENOS DEL 1,7% DE CARBONO).

GRACIAS.