LOS NUEVOS MATERIALES

• Los nuevos materiales son uno de los ejemplos más notables de la relación entre el desarrollo científico y tecnológico, la creatividad y la innovación.

Hoy se comienza a ver como posible el sueño de diseñar y construir materiales hechos a la medida de necesidades específicas.

Para lograr ese sueño, es necesario poder predecir las propiedades que va a tener un material en función de su composición, y de las relaciones entre los átomos que lo forman.

CONCEPTO

• Los materiales se clasifican en cinco grandes grupos:

1. Metales2. Semiconductores3. Cerámicos4. Polímeros5. Composites

CLASIFICACIÓN

Presentan propiedades como alta conductividad térmica, eléctrica, densidad elevada y gran tenacidad, ductilidad, etc.. Algunos de los mas utilizados son:

1. Aluminio: para envases de bebidas, papel de aluminio, menaje de cocina, láminas, cubiertas y carpintería metálica, aviones, etc...

2. Zinc: para la fabricación de pilas.3. Níquel: para la fabricación de monedas,

artículos de joyería, válvulas y acero inoxidable.

4. Litio: para espesar grasas lubricantes.5. Estaño: para fabricar latón, bronce y

materiales para soldadura.

1.METALES

Son materiales que se pueden comportar como conductores o como aislantes, y que constituyen la base de la industria electrónica. El más representativo es el:

1. Sicilio: La temperatura ambiente, tiene propiedades de metal o aislante.

2. SEMICONDUCTORES

Son metales muy frágiles que presentan una baja conductividad eléctrica y térmica. No son materiales ni metálicos ni orgánicos. Se distinguen:

1. Convencionales: Como el barro, el vidrio, etc..

2. Avanzadas: Como la fibra óptica, placas de naves espaciales, etc..

3.CERÁMICOS

Son materiales con baja densidad y temperatura de fusión. Entre ellos se distinguen:

1. Los plásticos: Son ligeros, impermeables, flexibles, baratos y muy resistentes a la corrosión. Es necesario reciclarlos ya que son muy contaminantes.

2. El caucho o goma natural: Se utiliza en los neumáticos de coches.

3. La silicona: Se utiliza en lubricantes impermeabilizantes, adhesivos; y, en medicina para fabricar lentes de contacto, válvulas cardiacas e implantes mamarios.

4.POLÍMEROS

Son materiales mixtos, obtenidos a partir de las familias anteriores. Se componen con varios tipos de refuerzo: Fibras cortas, largas o partículas. La matriz le da volumen y protege a las fibras. Se están utilizando el chasis y carrocerías de coches, motos o aviones.

5.COMPOSITES

El alto horno consiste en una cuba de unos 40 metros de altura, en la que se introduce por su parte superior el mineral, fundentes, etc. Mediante un proceso químico que transcurre en su interior, mientras que la carga desciende lenta y continuamente se transforma en arrabio, escoria y gases. Los gases se recuperan por el valor energético que contienen y las escorias se utilizan para fabricar asfaltos. El arrabio obtenido debe depurarse, por lo que se lleva a convertidores, hornos o elementos de afino. Una vez eliminadas las impurezas, dentro de unos límites, se consiguen diferentes tipos de aceros.

OBTENCIÓN DE LOS METÁLES

El sicilio se prepara en forma de polvo amorfo amarillo pardo o de cristales negros-grisáceos. Se obtiene calentando sílice, o dióxido de silicio, con un agente reductor, como carbono o magnesio, en un horno eléctrico.

OBTENCIÓN DE SEMICONDUCTORES

Hay diversas formas de obtener cerámicos:

1. Revestimiento: el agua con arcilla se vierte en un molde. Generalmente el molde se hace de yeso, con porosidad controlada, de modo que parte de agua de la suspensión entre en la pared del molde. A medida que el contenido de agua en la superficie disminuye, se forma un sólido suave. El liquido sobrante se elimina y la forma hueca se retira del molde. La unión en este punto es arcilla- agua.

2. La conformación plástica en húmedo se efectúa por medios diversos. En unos de los casos se apisona un refractario húmedo en un molde y luego se lo destruye para que salga en una forma determinada. La masa plástica se fuerza a trabes de un troquel para producir una forma alargada que luego se corta a longitud deseada. Por otra parte, cuando se desea formar figuras circulares tales como platos, se coloca una masa de arcilla húmeda en una rueda rotativa, y se la conforma con una herramienta.

3. Prensado con polvo seco. Esto se consigue rellenando un troquel con polvo y luego prensándolo. Generalmente el polvo contiene algún lubricante, tal como ácido, esteárico o cera. Después de haberse llevado a cabo cualquiera de los procesos anteriores, la pieza fresca o verde se somete al horneado. Mientras se calienta, se elimina el agua y los gigantes volátiles.

4. El prensado en caliente: Involucra simultáneamente las operaciones de prensado y sinterización. Las ventajas que se obtienen sobre el prensado en seco son: mayor densidad y tamaño mas fino del grano. El problema es obtener una duración adecuada del troquel a temperaturas elevadas, para lo cual muchas veces se emplean atmósferas de protección.

5. La compactación isostatica. Es una manera muy especial de prensar polvos en un fluido comprensible para evitar la compactación no uniforme que a veces se observa en los troqueles. El polvo se encapsula en un recipiente que se pueda comprimir y se sumerge en un fluido presurizado. Las formas del recipiente y de los corazones removibles determinan la forma del prensado. El prensado puede ser en caliente o en frió.

OBTENCIÓN DE LOS CERÁMICOS

Obtención y fabricación del plástico.  La fabricación de los plásticos y sus manufacturados implica cuatro pasos básicos: obtención de las materias primas, síntesis del polímero básico, obtención del polímero como un producto utilizable industrialmente y moldeo o deformación del plástico hasta su forma definitiva.

OBTENCIÓN DE POLÍMEROS

REALIZADO POR: REBECA JUSDADO PATRICIA ASENJO

CURSO 1º BACH D