METALCristóbal Moriamez / Matias Navarrete.

El concepto de metal refiere a elementos químicos puros, también aleaciones como el acero y el bronce.

Los metales comprenden gran 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.

METALGeneralidades

Algunos metales se encuentran en forma de elementos nativos, como el oro, la plata y el cobre, aunque no es el estado más usual. METALExtracción

Muchos metales se encuentran en forma de óxidos. El oxígeno, al estar presente en grandes cantidades en la atmósfera, se combina muy fácilmente con los metales, que son elementos reductores, formando compuestos como la bauxita (Al2O3) y la limonita (Fe2O3).

METALPropiedades

Maleabilidad: capacidad que tienen de hacerse láminas al ser sometidos a esfuerzos de compresión.

Ductilidad: propiedad de moldearse en alambre e hilos al ser Sometidos a esfuerzos de tracción.

Tenacidad: resistencia que presentan a romperse al recibir fuerzas bruscas (golpes, etc.)

Resistencia mecánica: capacidad para resistir esfuerzode tracción, comprensión, torsión y flexión sin deformarseni romperse

METALUso en la industria

Metales que están destinados a un uso especial, son el antimonio, el cadmio o el litio.Los pigmentos amarillos y anaranjados del cadmio son muy buscados por su gran estabilidad, como protección contra la corrosión, para las soldaduras y las aleaciones correspondientes y en la fabricación de baterías de níquel y cadmio, consideradas excelentes por la seguridad de su funcionamiento. También se le utiliza como estabilizador en los materiales plásticos (PVC) y como aleación para mejorar las características mecánicas del alambre de cobre.

METALUso en la construcción

Su introducción en la construcción cambia completamente la arquitectura mundial

BARRAS Y PERFILES DE ACERO LAMINADO

BARRAS DE REFUERZO PARA HORMIGON

PERNOS PARA REFUERZO DE ROCAS

ANGULOS ESTRUCTURALES L

BARRAS REDONDAS LISAS

METALReciclaje

El acero es el material más reciclado del mundo. De los 1.327 millones de toneladas de acero producidas el año 2008, el 34% es reciclada proveniente de chatarra. Esto equivale al peso de 200 torres Eiffel o 1,6 millones de autos cada día.No debe sorprenderse entonces, que este material está siendo reciclado más que el aluminio, el plástico y el vidrio sumados.

En Chile, la tasa promedio de reciclaje de chatarra es aún baja, si la comparamos con países industrializados, llegando sólo al 20% del total de acero producido.En un año normal, la industria mundial del acero a través del reciclado, ahorra el equivalente a la energía requerida para 110 millones de hogares. En Chile, este ahorro anual equivale al suministro de toda la electricidad necesaria para unos 80 mil hogares una población equivalente a toda la Primera Región de nuestro país.

METALReciclaje

MODELO GERDAU AZA EN CHILE

METALAcero Corten

Tipo de acero realizado con una composición química que hace que su oxidación tenga unas características particulares que protegen la pieza realizada con este material frente a la corrosión atmosférica sin perder prácticamente sus características mecánicas.

En la oxidación superficial del acero corten crea una película de óxido impermeable al agua y al vapor de agua que impide que la oxidación del acero prosiga hacia el interior de la pieza. Esto se traduce en una acción protectora del óxido superficial frente a la corrosión atmosférica, con lo que no es necesario aplicar ningún otro tipo de protección al acero como la protección galvánica o el pintado.

Además tiene un alto contenido de cobre, cromo y níquel que consiguen que la capa de óxido superficial que se forma en los aceros no inoxidables tenga unas características especiales. Así, la película que provoca la exposición a la atmósfera en condiciones normales es particularmente densa, altamente, adherente, estable y 'regenerante' (si la superficie recibe algún, daño menor que haga saltar a la capa de óxido, ésta se regenera y acaba homogeneizándose) por todo ello, la corrosión del acero (en condiciones normales) queda interrumpido debido a la acción auto-protectora del óxido, con lo cual la protección vía galvanización y/o pintura se vuelve superflua.

METALAcero Corten

Este revestimiento, que es mayoría en sus fachadas, se alterna con el cristal de muros cortina y grandes ventanas siguiendo dos juegos básicos y varios secundarios. Los dos básicos son: el acero corten perforado es la piel del edificio que trata de cubrirlo todo, pero cuando existe un programa al interior que merece ser visto desde el exterior éste se interrumpe dejando aparecer un volumen de cristal que devela su interior. Es el caso de la Sala de Ensayo de Danza, la Sala de lectura de la Biblioteca y de algunos halles del edificio. El segundo juego es que la aparición de las cajas de cristal deforma la piel de acero corten produciendo pliegues en ésta que cambian totalmente la forma en que la luz cae sobre las fachadas. El pavimento del proyecto es uno solo, tanto en interiores como en las plazas exteriores donde se le han hecho aplicaciones de acero corten en franjas de 10 x 120cms de forma aleatoria.

Centro Cultural Gabriela Mistral El uso del acero corten, es un material noble, alejado de las soluciones “pre-pintadas” y de las imitaciones, está presente en el edificio original y se lleva en el nuevo usándolo como revestimiento de fachada, cielo y pavimento. Se ha aplicado perforado, liso, plegado y natural, explorando sus posibilidades como material.

METALConductividad

Todos los metales son conductores, unos mejores que otros. Buenos conductores son: la plata, el cobre, el aluminio, el estaño. Malos conductores son: el hierro, el plomo.

Conductividad eléctrica y conductividad térmica: Los metales son conocidos como buenos conductores de la electricidad, ya se encuentren en estado sólido como si se encuentran fundidos. La conductividad que poseen los metales baja cuando aumenta la temperatura. Cuando dicha variante aumenta, la amplitud de la vibración de los núcleos aumenta, interfiriendo en gran medida con el movimiento que realizan los electrones, bajando su capacidad de movimiento, y por lo tanto también su conductividad. Algunos metales son particularmente buenos conductores cuando se encuentran a bajas temperaturas, sin ejercer ninguna oposición al paso de la electricidad, pasando a llamarse superconductores. Dicho comportamiento conductor en los metales puede ser justificado gracias a la teoría de bandas. El comportamiento, ya sea conductor, semiconductor, o aislante, se define a través de la diferenta de energía que existe entre las bandas de valencia y las bandas de conducción.manera simplificada, la red de átomos del aluminio.

El Coeficiente de conductividad térmica del Acero es : 68-98 (W·m-1·K-1)

Una buena conductividad térmica es necesaria para un buen disipador, pero también hay que pensar que esto va adherido a una fuente de calor (en el caso de computadores son los procesadores) y el disipador debe ser liviano para no crear una fuerza excesiva que podría arruinar el procesador. El metal más liviano entre los con mejor conductividad térmica es el Aluninio (y la aleación Al6063) y el más pesado es el oro.

Los MetalesForman redes de iones en los que cada átomo cede sus electrones de valencia para formar una nube de electrones libres. La nube negativa hace de aglutinante de los iones positivos, apantallando la repulsión y manteniéndolos unidos. de

Atomo de Aluminio

METALClasificacion

De acuerdo con dicha teoría, todo átomo de metal tiene únicamente un número limitado de eletrcones de valencia con los que unirse a los átomos vecinos. Por ello se requiere un amplio reparto de electrones entre los átomos individuales. El reparto de electrones se consigue por la superposición de orbitales atómicos de energía equivalente con los átomos adyacentes. Esta superposición va recorriendo toda la muestra del metal, formando amplios orbitales que se extienden por todo el sólido, en vez de pertenecer a átomos concretos. Cada uno de estos orbitales tiene un nivel de energía distinto debido a que los orbitales atómicos de los que proceden, tenían a su vez diferentes niveles de energía. Los orbitales, cuyo número es el mismo que el de los orbitales atómicos, tienen dos electrones cada uno y se van llenando en orden de menor a mayor energía hasta agotar el número de electrones disponibles. En esta teoría se dice que los grupos de electrones residen en bandas, que constituyen conjuntos de orbitales. Cada banda tiene un margen de valores de energía, valores que deberían poseer los electrones para poder ser parte de esa banda. En algunos metales se dan interrupciones de energía entre las bandas, pues los electrones no poseen ciertas energías. La banda con mayor energía en un metal no está llena de electrones, dado que una característica de los metales es que no poseen suficientes electrones para llenarla. La elevada conductividad eléctrica y térmica de los metales se explica así por el paso de electrones a estas bandas con defecto de electrones, provocado por la absorción de energía térmica.

METALEstructura electrónica

Estructura electrónicaEn sus primeros esfuerzos para explicar la estructura electrónica de los metales, los científicos esgrimieron las propiedades de su buena conductividad térmica y eléctrica para apoyar la teoría de que los metales se componen de átomos ionizados, cuyos electrones libres forman un 'mar' homogéneo de carga negativa. La atracción electrostática entre los iones positivos del metal y los electrones libres, se consideró la responsable del enlace entre los átomos del metal. Así, se pensaba que el libre movimiento de los electrones era la causa de su alta conductividad eléctrica y térmica. La principal objeción a esta teoría es que en tal caso los metales debían tener un calor específico superior al que realmente tienen.En 1928, el físico alemán Arnold Sommerfeld sugirió que los electrones en los metales se encuentran en una disposición cuántica en la que los niveles de baja energía disponibles para los electrones se hallan casi completamente ocupados. En el mismo año, el físico suizo estadounidense Felix Bloch, y más tarde el físico francés Louis Brillouin, aplicaron esta idea en la hoy aceptada 'teoría de la banda' para los enlaces en los sólidos metálicos.