TRABAJO DE EXPOSISCION EN CUMPLIMIENTO DE LOS REQUISITOS DE LA ASIGNATURA MATERIALES DE INGENIERIA
ING. HECTOR MANUEL AGUILAR MANRIQUEZ MAESTRO: ING. HECTOR MANUEL AGUILAR MANRIQUEZ
PATRICIA SANDEZ VILLAVICENCIO LORENA VILLAVICENCIO MONTOYA GRUPO DE TRABAJO: PATRICIA SANDEZ VILLAVICENCIO LORENA VILLAVICENCIO MONTOYA OMAR ARCENIO MURILLO RAMIREZ
ALEACIONES FERROSAS ALEACIONES FERROSAS Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS ALEACION Una aleación es una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales con algunos elementos no metálicos. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS ALEACIONES FERROSAS Son aquellas que contienen un porcentaje muy alto de hierro, como el acero o los hierros fundidos. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la concentración, cada metal puro funde a una temperatura, coexistiendo simultáneamente la fase líquida y fase sólida como se puede apreciar en los diagramas de fase. Hay ciertas concentraciones específicas de cada aleación para las cuales la temperatura de fusión se unifica. Esa concentración y la aleación obtenida reciben el nombre de eutéctica, y presenta un punto de fusión más bajo que los puntos de fusión de los componentes. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
LAS ALEACIONES FERROSAS, BASADAS EN ALEACIONES HIERRO-CARBONO Éstos son los materiales más ampliamente utilizados en el mundo. Los aceros se producen generalmente de dos maneras: Refinando el mineral de hierro Reciclando la chatarra de acero Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
Mineral de carbono coque (carbono) y piedra caliza ALEACIONES FERROSAS Produce hierro en lingote fundido a partir de mineral de hierro En un alto horno, el mineral de hierro se reduce utilizando coque (carbono) Y aire a fin de producir hierro en lingote líquido. El alto contenido de carbono en el hierro en lingote se reduce introduciendo oxigeno dentro del horno de oxigeno básico para producir acero líquido. Se puede utilizar un horno eléctrico de arco para producir acero líquido fundiendo chatarra de hierro. (b) Esquema de operación de un alto horno. Mineral de carbono coque (carbono) y piedra caliza Gases Horno de aceleración Alto horno Oxígeno Coque Acero Horno eléctrico de arco Electrodos de carbono Produce hierro en lingote fundido a partir de mineral de hierro Chatarra de acero Acero (a) (b)
Designación y Clasificación de los aceros ALEACIONES FERROSAS Designación y Clasificación de los aceros El acero es una aleación de hierro y carbono donde el carbono no supera el 2,1% en peso de la composición de la aleación. El punto de división entre los "aceros" y los "hierros fundidos" es de 2. 1 % C, punto en que se hace posible la reacción eutéctica. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS . Diagrama de fases del agua Los elementos químicos y las sustancias formadas por ellos salvo algunas excepciones, pueden existir en tres estados diferentes: sólido, líquido y gaseoso en dependencia de las condiciones de presión y temperatura en las que se encuentren.
ALEACIONES FERROSAS Diagrama de fases del acero Líquido. Hipoeutectoide------------Hipereutectoide ------------ Acero-----------------------Hierro fundido--------
ALEACIONES FERROSAS Designaciones AISl (American Iron and Steel Institute) y SAE (Society of Automotive Engineers) han organizado sistemas de designación (tabla 1) que utilizan un número de cuatro o cinco dígitos. Los primeros dos dígitos se refieren a los principales elementos de aleación presentes, y los últimos dos o tres dígitos corresponden al porcentaje de carbono. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS Designaciones AISI 1040 es un acero al bajo carbono con 0.40% C. La ASTM (American Society for Testing of Materials) utiliza un procedimiento distinto para clasificar los aceros. La ASTM tiene una lista de especificaciones que describe los aceros apropiados para distintas aplicaciones. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Composiciones de los aceros AISI-SAE AISI-SAE Número %C %Mn %Si %Ni %Cr Otros 1020 0.18-0.23 0.30-0.60 1040 0.37-0.44 0.60-0.90 1060 0.55-0.65 1080 0.75-0.88 1095 0.90-1.03 0.30-0.50 1140 0.70-1.00 0.08-0.13% S 4140 0.38-0.43 0.75-1.00 0.15-0.30 0.80-1.10 0.15-0.25Mo 4340 0.38-D.43 0.60-0.80 1.65-2.00 0.70-0-90 0-20-0-300 Mo 4620 0.17-0.22 0.45-0.65 0.20-0.30 Mo 52100 0.98-1.10 0.25-0.45 1-30-1-60 8620 0.70-0.90 0.15-0-30 0.40-0-70 0.40-0.60 0.15-0.25 % Y 9260 0.56-0.64 1.80-2.20 Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS Clasificaciones Los aceros pueden clasificarse: Con base en su composición Según la forma en que han sido procesados. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS En cuanto a su composición se encuentran: Los aceros bajo carbono. Contienen de 0.04 a 0.15% de carbono. Estos aceros se utilizan para fabricar carrocerías automotrices y cientos de otras aplicaciones. Los aceros dulces contienen de 0.15 a 0.3% de carbono. Este acero se utiliza en edificios, puentes, tuberías, etc. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS Los aceros medio carbono. Contienen de 0.3 a 0.6% de carbono. Estos se utilizan en la construcción de maquinaria, tractores, equipo para minas, etc. Los aceros al alto carbono. Contienen más de 0.6% de carbono; se utilizan en la fabricación de muelles, ruedas para carros de ferrocarril y similares. Los hierros fundidos son aleaciones Fe-C que contienen de 2 a 4% de carbono. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS Los aceros aleados. Son los que exceden los porcentajes que se indican en uno o más de estos elementos: 21.65% Mn, 0.6% Si, 0.6% Cu. El contenido total de carbono llega hasta 1% Y todo el contenido de elementos de aleación es inferior al 5%. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS Según su procesamiento. El término "aceros concast" se refiere a los aceros fundidos de manera continua. Los aceros galvanizados tienen un recubrimiento de zinc para resistir la corrosión. El acero estañado se utiliza para la fabricación de latas y otros productos resistentes a la corrosión. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS Los "aceros-E" son aceros fundidos en un horno eléctrico, en tanto que los "aceros-B" tienen una concentración pequeña (0.0005 'a 0.003%), pero significativa, de boro. Recientemente se ha desarrollado un acero inoxidable recubierto "resistente a los gérmenes". Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
TRATAMIENTOS TÉRMICOS SIMPLES ALEACIONES FERROSAS TRATAMIENTOS TÉRMICOS SIMPLES Cuatro son los tratamientos térmicos simples: El recocido de proceso o de eliminación del trabajo en frío: Éste se efectúa de 80grados Centígrados a 170 grados centígrados por debajo de la temperatura A1. El recocido total: Los aceros se pueden endurecer por dispersión al controlar el tamaño de la perlita. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS Recocido de esferoidización y mejoría en la maquinabilidad: Mejora la maquinabilidad del acero y la forma en que lo hace es destruyendo la red de cementita en pequeños fragmentos; este proceso favorecerá la formación de Carburo Esferoidal o globular en una matriz Ferrítica. La forma esferoidal adquirida se debe a que es la forma geométrica que menor energía libre posee en relación a su entorno. Mediante la esferoidización, es posible transformar la morfología del Fe.C, Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS a) b) Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica Resumen esquemático de los tratamientos térmicos comunes para los aceros (a) hipoeutectoides y (b) hipereutectoides.
ALEACIONES FERROSAS El normalizado: El normalizado permite un enfriamiento más rápido del acero, al aire, que produce perlita fina. En la fig. se muestra las propiedades comunes que se obtienen al recocer y normalizar aceros al carbono. Efecto del carbono y del tratamiento térmico sobre las propiedades de los aceros de carbono Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
ALEACIONES FERROSAS Esfuerzos residuales y agrietamiento. Con el cambio de volumen o con el trabajo en frío también se generan esfuerzos residuales. Se puede efectuar un recocido para eliminar o minimizar los esfuerzos residuales debidos al trabajo en frío. Los esfuerzos también se generan a causa de la dilatación y la contracción térmicas Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica
EFECTO DE LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN. ALEACIONES FERROSAS EFECTO DE LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN. Los elementos de aleación se agregan a los aceros con la finalidad de: a)Proporcionar un endurecimiento en solución sólida de la ferrita b) Causar la precipitación de carburos de aleación en vez de Fe3C c) Mejorar la resistencia a la corrosión y otras características especiales del acero d) Mejorar la templabilidad o capacidad de endurecimiento. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica 17/09/2018
ALEACIONES FERROSAS ACEROS ESPECIALES Existen muchas clases especiales de aceros: Aceros para herramienta. Son por lo común aceros al alto carbono que alcanzan una elevada dureza mediante un tratamiento térmico de templado y revenido. Aceros de baja aleación y alta resistencia HSLA. Son aceros bajo carbono que contienen pequeñas cantidades de elementos de aleación Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica 17/09/2018
ALEACIONES FERROSAS Aceros bifásicos. Estos aceros al bajo carbono no contienen suficientes elementos de aleación para tener una buena templabilidad mediante los procesos normales de templado. Pero cuando el acero se calienta basta la porción ferrita más austenita del diagrama de fases, la fase austenítica se enriquece de carbono, lo que le da la capacidad de endurecimiento necesario Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica 17/09/2018
ALEACIONES FERROSAS Aceros martensíticos envejecibles. Son aceros bajo carbono muy altamente aleados. Estos aceros se austenitizan y se templan para producir una martensita blanda que contienen menos de 0.3% C. Aceros libres intersticios. Contienen Nb y Ti. Pueden reaccionar con C y con S para formar precipitados de carburos y de sulfuros Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica 17/09/2018
ALEACIONES FERROSAS Soldabilidad del acero. Los aceros son los materiales estructurales de más amplio uso. En los puentes, edificios y en muchas otras aplicaciones, los aceros deben soldarse. La integridad estructural de las estructuras de acero no solamente depende de la resistencia del acero sino también de la resistencia de las uniones soldadas. Ésta es la razón por la cual la soldabilidad del acero será siempre una consideración de importancia. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica 17/09/2018
ALEACIONES FERROSAS Aceros inoxidables Los aceros inoxidables se seleccionan en función de su excelente resistencia a la corrosión. Todos los aceros inoxidables verdaderos contienen un mínimo de aproximadamente un 11% Cr, lo que permite la formación de una delgada capa superficial de óxido de cromo cuando el acero queda expuesto al oxígeno. El cromo es el elemento que hace que los aceros inoxidables sean inoxidables. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica 17/09/2018
Aleaciones de aceros- cromo- níquel ALEACIONES FERROSAS Aleaciones de aceros- cromo- níquel Automotriz Descripción: se utiliza en bujes de baleros para cremalleras, cajas de velocidades, etc. Propiedades: es un acero no muy duro, es elástico, inoxidable y tiene un 8% de níquel y un 18% de cromo y una resistencia a altas temperaturas Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica 17/09/2018
ALEACIONES FERROSAS Industria Descripción: Se utiliza para la fabricación de baldes para tractores entre otras muchas cosas Propiedades: es un acero no muy duro, es elástico, inoxidable y tiene un 8% de níquel y un 18% de cromo y una resistencia a altas temperaturas. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica 17/09/2018
Aleaciones de aceros al cromo ALEACIONES FERROSAS Aleaciones de aceros al cromo Automotriz Descripción: se utiliza en cigüeñales, en engranajes, etc. Propiedades: contienen de un 10 a un 20% de cromo confiere una considerable dureza y una mayor resistencia a la corrosión. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica 17/09/2018
ALEACIONES FERROSAS Industria Descripción: Para la fabricación de tijeras para cortar lámina y césped Propiedades: contienen de un 10 a un 20% de cromo confiere una considerable dureza y una mayor resistencia a la corrosión Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica 17/09/2018
Aleación de acero-níquel ALEACIONES FERROSAS Aleación de acero-níquel Automotriz Descripción: Se utiliza en la fabricación de bujías para motores a gasolina. Propiedades: Contiene de un 5 a un 15% de níquel, son sumamente elásticos y resistentes a los agentes atmosféricos. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica 17/09/2018
ALEACIONES FERROSAS Industria Descripción: Se utiliza en la fabricación de lava manos para baños o cocinas. Propiedades: contiene de un 5 a un 15% de níquel, son sumamente elásticos y resistentes a los agentes atmosféricos. Son duros, o livianos Resistentes a la corrosión Resistencia mecánica 17/09/2018
ALEACIONES NO FERROSAS ALEACIONES FERROSAS ALEACIONES NO FERROSAS 17/09/2018
Los metales no ferrosos se pueden clasificar en Las Aleaciones no ferrosas son aquellas que carecen de hierro o tienen un bajo nivel de éste. Los metales no ferrosos se pueden clasificar en Clasificación de los metales no ferrosos según su densidad. 17/09/2018
Clasificación de los metales no ferrosos Clasificación de los metales no ferrosos según su densidad. Clasificación de los metales no ferrosos según su peso específico. 17/09/2018
17/09/2018 ALEACIONES DEL COBRE Bronces (cobre y estaño) Ordinarios Especiales al cinc al fósforo al plomo al silicio Latones (cobre y zinc) Latones al manganeso Cuproaluminio (cobre y aluminio) Alpacas (cobre, níquel y zinc) Cuproníquel (cobre y níquel) 17/09/2018
B Cobre Características 17/09/2018 Algunas aplicaciones del cobre. Minerales de cobre más utilizados en la actualidad. 17/09/2018
Aleaciones del cobre Aleaciones de cobre más utilizadas. 17/09/2018
ALEACIONES DE COBRE 17/09/2018
Aleaciones de estaño más importantes Bronce. Soldaduras blandas. Aleaciones de bajo punto de fusión: Darcet. Cerrolow. 17/09/2018 Botes y latas de hojalata.
· Con un 5-10% de estaño: productos de máxima dureza. Bronce: (cobre - estaño) Dependiendo de los porcentajes del estaño, se obtienen bronces de distintas propiedades. · Con un 5-10% de estaño: productos de máxima dureza. · Con un 17-20% de estaño: productos con alta calidad de sonido. · Con un 27% de estaño: productos con una excelente propiedad de pulido y reflexión. En la actualidad, las aleaciones de bronce se usan en la fabricación de bujes, cojinetes, entre otras piezas de maquinaria pesada, como resortes en aplicaciones eléctricas. Latón: (cobre - zinc) El latón es blando, fácil de tornear, grabar y fundir. Es altamente resistente al ambiente salino. Existe una gran variedad de aleaciones de latón. Las más comunes contienen 30-45% de zinc y se aplican en objetos domésticos: tornillos, tuercas. latón Son aptos para diversos tratamientos de dorado y bronceado bronce 17/09/2018
APLICACIONES 17/09/2018
10.3. Metales no ferrosos ligeros A Aluminio Características Bauxita. 17/09/2018
Aleaciones no ferrosas Aluminio: Las aleaciones de aluminio son las más importantes entre las no ferrosas principalmente por su ligereza, endurecibilidad por deformación, resistencia a la corrosión y su precio relativamente bajo. Aleaciones ferrosas Aceros inoxidables: son las aleaciones ferrosas más importantes a causa de su alta resistencia a la corrosión en medios oxidantes, para ser un acero inoxidable debe contener al menos 12% de cromo. Los hierros para fundición son otra familia industrialmente importante de las aleaciones ferrosas. Son de bajo costo y tienen propiedades especiales tales como un buena moldeabilidad, resistencia a la corrosión, al choque térmico, al desgaste y durabilidad. La fundición gris tiene un alta maquinabilidad y capacidad de amortiguamiento de vibraciones, debido a las hojuelas de grafito en su estructura. 17/09/2018
Clases de aluminio y sus aplicaciones Presentación comercial Características y aplicaciones de las principales presentaciones del aluminio. 17/09/2018
10.4. Metales ultraligeros. El magnesio Características del magnesio Carnalita (cloruro de magnesio). 17/09/2018
-Electricidad y telecomunicaciones -Medios de transporte APLICACIONES: Por su alta conductividad eléctrica se usa en cables e hilos conductores, aparatos eléctricos, devanados, etc. Por su conductividad calorífica se usa en tubos para calderas, calefacciones, instalaciones de agua caliente, etc. Con el se fabrica sulfato de cobre que es usado en agricultura. Se usa en el esmaltado al fuego para embellecer los objetos decorativos. -Electricidad y telecomunicaciones -Medios de transporte -Construcción y ornamentación -Monedas -Múltiples aleaciones 17/09/2018
Características : su densidad es menor se 2kg/ dm3 ULTRALIGEROS: Magnesio Berilio Características : su densidad es menor se 2kg/ dm3 17/09/2018
PROPIEDADES APLICACIONES ALEACIONES Gran Dureza Ligero Alta conductividad térmica Alta conductividad eléctrica Resistente a la corrosión Transparente a las radiaciones electromagnéticas No magnético APLICACIONES En el diagnóstico con rayos X Gran importancia en la fabricación de aviones Moderador de neutrones en reactores nucleares El Berilio es otro metal ultraligero, cuyas propiedades fundamentales son su buena conducción del calor y de la electricidad, su gran dureza y sobre todo que es transparente a las radiaciones electromagnéticas, lo que le hace ser utilizado en el diagnnóstico de rayos de X, además de ser moderador de neutrones en reactores nucleares debido a la tendencia del berilio de retardar o capturar neutrones. las aleaciones de berilio se emplean solamente cuando no pueden ser reemplazadas por otras con prestaciones similares como los bronces fosforados, debido a su toxicidad. ALEACIONES Apenas se utilizan aleaciones de Berilio debido a su toxicidad
APLICACIONES PROPIEDADES ALEACIONES Maleable Poco dúctil Potente relajante muscular Más resistente que el aluminio En estado líquido o en polvo es muy inflamable El uso principal del metal es como elemento de aleación del aluminio. El polvo de carbonato de magnesio es utilizado por los gimnastas. El hidróxido, el cloruro, el sulfato y el citrato se usan en medicina. Los minerales de Magnesio mas importantes son: carnalitas (cloruros) y la dolomita y magnesita (carbonatos) Las principales características del magnesio son su potencia como relajante muscular, ademas de ser inflamable en estado líquido y en polvo, es maleable, pero es poco dúctil. Las aleaciones de magnesio, el magnam, magzin y magzal son aleaciones para forjar y el fumagcin y el fumagal son aleaciones para fundir. Sus aplicaciones se dividen en según en que estado se encuentre el magnesio, el metal se usa como elemento de aleación del aluminio, el polvo de carbonato, es con lo que los gimnastas mejoran su agarre a los objetos y el hidróxido, cloruro, sulfato y el citrato es empleado en medicina. ALEACIONES Magnam ( Magnesio + Manganeso ) Magzin ( Magnesio + Cinc ) Magal ( Magnesio + Aluminio ) Fumagcin ( Magnesio + Cinc ) Fumagal ( Magnesio + Aluminio ) El magnesio
Impacto medioambiental Durante la extracción de los minerales. Durante la obtención de los distintos metales. Durante el proceso de reciclado. Tipos de impacto durante la obtención de los distintos metales. 17/09/2018
Aleaciones de Magnesio y Berilio 17/09/2018
Las propiedades de los metales se caracterizan por: Electricas Magneticas Termicas Quimicas mecanicas 17/09/2018
PROPIEDADES ELECTRICAS DE LOS MATERIALES • CONDUCTORES • SEMICONDUCTORES • AISLANTES O DIELECTRICOS PROPIEDADES MAGNETICAS Ferromagnetismo Paramagnetismo Diamagnetismo PROPIEDADES TERMICAS PROPIEDADES TÉRMICAS DE LOS MATERIALES Se sabe que los materiales cambian sus propiedades con la temperatura. En la mayoría de los casos las propiedades mecánicas y físicas dependen de la T 17/09/2018
Material + Oxígeno = Óxido del material ± energía PROPIEDADES QUÍMICAS Uno de los factores que limitan de forma notable la vida de un material es la alteración química que puede experimentar en procesos de oxidación o corrosión. Por ello, resulta imprescindible conocer las propiedades químicas de los materiales para así poder determinar su mayor o menor tendencia a sufrir procesos de este tipo. Oxidación Cuando un material se combina con el oxígeno, transformándose en óxidos más o menos complejos, se dice que experimenta una reacción de oxidación. De una forma esquemática, se puede representar el proceso de oxidación de la siguiente manera: Material + Oxígeno = Óxido del material ± energía 17/09/2018
PROPIEDADES MECANICAS Propiedades mecánicas de los materiales en ingeniería, las propiedades mecánicas de los materiales son las características inherentes que permiten diferenciar un material de otros, desde el punto de vista del comportamiento mecánico de los materiales en ingeniería, entre estas características mecánicas destacan: la resistencia a esfuerzos, el desgaste, la dureza, por la lluvia ,a resiliencia. 17/09/2018
Aplicaciones INDUSTRIA BASICA Y EXTRACTIVA Elabora las materias primas que son utilizadas para la fabricación de productos elaborados . Industria minera básica. Extrae el mineral de cobre del subsuelo; lo muele y lava, funde y refina para obtener el metal que se utilizará para elaborar productos eléctricos. Industria petrolera. Separa el petróleo que la industria de la transformación utiliza para la elaboración de gasolina, diesel, turbosina, plásticos, llantas, etcétera. INDUSTRIA METAL MECANICA En la industria metal mecanicas se encuentran maquinaria, las cuales en su mayoría está fabricadas con Materiales metalicos, aún qué también llevan partes hechas de Materiales polímeros como las que se encuentran en los tableros de control, o en los botones de encendido. 17/09/2018
FABRICACIÓN DE COMPONENTES ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS Se denomina componente electrónico a aquel dispositivo que forma parte de un circuito electrónico. Se suele encapsular, generalmente en un material cerámico, metálico o plástico, y terminar en dos o más terminales o patillas metálicas De acuerdo con el criterio que se elija podemos obtener distintas clasificaciones. Seguidamente se detallan las comúnmente más aceptadas. 1. Según su estructura física. • Discretos: Son aquellos que están encapsulados uno a uno, como es el caso de los resistores, condensadores, diodos, transistores, etc. • Integrados: Forman conjuntos más complejos, como por ejemplo un amplificador operacional o una puerta lógica, que pueden contener desde unos pocos componentes discretos hasta millones de ellos. Son los denominados circuitos integrados. 2. Según el material base de fabricación. • Semiconductores (ver listado). • No semiconductores. 17/09/2018
3. Según su funcionamiento. • Activos: Proporcionan excitación eléctrica, ganancia o control (ver listado). • Pasivos: Son los encargados de la conexión entre los diferentes componentes activos, asegurando la transmisión de las señales eléctricas o modificando su nivel (ver listado). 4. Según el tipo energía. • Electromagnéticos: Aquellos que aprovechan las propiedades electromagnéticas de los materiales (fundamentalmente transformadores e inductores). • Electroacústicas: Transforman la energía acústica en eléctrica y viceversa (micrófonos, altavoces, bocinas, auriculares, etc.). • Opto electrónicos: Transforman la energía luminosa en eléctrica y viceversa. 17/09/2018
INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION La industria de la construcción es un conjunto organizado de personas y bienes que tienden a realizar los trabajos contratados utilizando mano de obra, calidad en su maquinaria y equipo, así mismo como en sus materiales y medios financieros con un beneficio optimo. AGROINDUSTRIA Las agroindustrias son talleres o fabriles en las cuales se desarrollan procesos de carácter artesanal o industrial destinados a la transformación de productos provenientes de cualquier actividad agrícola o ganadera. 17/09/2018
REACTIVOS DEL FLUX POR VÍA SECA Litargirio (PbO): Funde en 883°C, oxidante y desulfurizador, se reduce a Pb para colectar Au, Ag, Pd, Pt, etc. Sílice (SiO2): Reacciona con PbO y funde a 726°C Borax (Na2B4O7): Disminuye punto de fusión Carbonato de sodio (Na2CO3): En 950°C se descompone en Na2O y CO2 Nitrato de potasio (KNO3): 1g de nitrato K oxida 4g de Pb a PbO Harina (C6H10O5) : 1g de harina actúa sobre PbO y produce 12g Pb Plata : Para encuartación(Ag/Au en 3/1 para partición) 17/09/2018
DETERMINACIÓN DE ORO Y PLATA PROCEDIMIENTO 1 FUNDENTE (FLUX) Para Au y Ag Litargirio = 37.5 Kg Carbonato de Na =15.0 Kg Bórax = 6.0 Kg Sílice =2.4 Kg 3 2 Temp. 1050 ºC 7 4 Tiempo : 1 hora o más Plata Pb/Au/Ag 6 Calentada por 20’ a 850 ºC Escoria 5 Plomo copelación HNO3 Parte del Pb debe ser volatizada y la otra absorbida por la copela Oro AgNO3 Doré 11 Ag Au 10 9 8 copelación copelación 17/09/2018
PROCESO DE FUSIÓN La muestra se mezcla con agentes fundentes que incluyen al PbO2 y se funden a alta temperatura. El óxido de plomo se reduce a plomo, el cual colecta el metal precioso. Cuando la mezcla fundida se enfría, el plomo con el metal precioso permanece en el fondo cubierta por una escoria vítrea que permanece en su parte superior. Nota .- Si la muestra es piritosa adicionar un agente reductor (clavo, fierro puro o KNO3),si es oxidada adicionar harina 17/09/2018
PRINCIPALES REACTIVOS FUNDENTES Bórax, Carbón vegetal, carbonato de sodio, cloruro de sodio, nitrato de potasio, sílice, vidrio molido, fluoruro de calcio. Clasificación de los Fundentes Fundentes Oxidantes Nitrato de potasio, nitrato de sodio cloruro de sodio b) Fundentes Reductores Carbón vegetal, harinas vegetales, Zn, Fe, NaCO3, KCO3. c) Fundentes Neutro o Reguladores Bórax, Sílice, vidrio molido. Bórax (Características) -Es soluble en agua -En solución disuelve los óxidos metálicos. -En estado fundido sirve de solvente a los óxidos metálicos y demás impurezas. -Funde a 878 ºC. Al combinarse con los metales facilita su fusión. 17/09/2018
Los metales preciosos son Au, Ag, Pd y Pt. 17/09/2018
ESTRUCTURAS CRISTALINAS Y SUS CONSECUENCIAS
OBJETIVO EL OBJETIVO PRINCIPAL ES COMPRENDER QUE SON LAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS, LOS SISTEMAS EN LOS CUALES SE DIVIDEN Y LO IMPORTANTE QUE PUEDE SER CONOCER DICHAS CARACTERISTICAS.
ANTECEDENTES EN 1848 AUGUSTE BRAVAIS (FÍSICO Y MINERALOGISTA FRANCÉS), ESTABLECIÓ LA TEORÍA RETICULAR, SEGÚN LA CUAL LAS MOLÉCULAS DE LOS CRISTALES ESTÁN DISPUESTAS EN REDES TRIDIMENSIONALES. DEMOSTRÓ QUE SOLO PUEDE HABER 14 TIPOS DE REDES ESPECIALES QUE CUMPLÍAN LA CONDICIÓN DE QUE CADA PUNTO TENGA OTRO IDÉNTICO ALREDEDOR (RETÍCULOS ESPACIALES DE BRAVAIS). ESTA TEORÍA SE COMPROBÓ MAS ADELANTE ATREVES DE LA DIFRACCIÓN DE RAYOS X.
INTRODUCCION UNA ESTRUCTURA CRISTALINA ES AQUELLA QUE PRESENTA UNA ESTRUCTURA INTERNA ORDENADA EN SUS PARTICULAS RETICULARES (MOLECULAS, ATOMOS, IONES). AQUELLOS MATERIALES QUE NO PRESENTAN UNA ESTRUCTURA ORDENADA SON LLAMADOS AMORFOS O NO CRISTALINOS.
EJEMPLO DE ESTRUCTURAS CRISTALINAS EJEMPLO DE ESTRUCTURAS NO CRISTALINAS (AMORFAS) SAL AZUFRE ORO PLATA CARBONATO DE CALCIO (CALCITA) HIERRO PLASTICO MADERA VIDRIO RESINA O BREA LIQUIDA NOTA. EN ALGUNOS CASOS LA ESTRUCTURA PUEDECAMBIAR, POR EJEMPLO SI SE APLICA CALOR O FRIO
LAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS Y AMORFAS SON IMPORTANTES POR QUE DEBIDO AL CONOCIMIENTO Y MANIPULACION DE ELLAS, EL SER HUMANO HA PODIDO CREAR DISTINTOS MATERIALES.
HAY 7 SISTEMAS CRISTALINOS DEFINIDOS POR SU FORMA GEOMETRICA Z 90° Y X
CUBICO.- SE FORMAN CRISTALES EN FORMA CUBICA Y MANIFIESTA 3 EJES CON ARISTAS DE IGUAL MAGNITUD EN LAS 6 CARAS DEL CUBO (ORO, PLATA, NaCl). TETRAGONAL.- FORMAN CUERPOS CON 3 EJES EN EL ESPACIO EN ANGULO RECTO CON 2 DE SUS ARISTAS DE IGUAL MAGNITUD, (HEXAEDROS CON 4 CARAS IGUALES). ORTOROMBICO.- CUENTA CON 3 EJES EN ANGULO RECTO Y NINGUNA DE SUS ARISTAS SON IGUALES (AZUFRE, NITRATO DE POTASIO). MONOCLINICO.- FORMA CUERPOS CON 3 EJES EN EL ESPACIO, SOLO 2 EN ANGULO RECTO, CON NINGUNA ARISTA IGUAL (BORO, SACAROSA).
TRICLINICO.- CUANTA CON 3 EJES EN EL ESPACIO, NINGUNO EN LINEA RECTO, CON NINGUNA ARISTA IGUAL (CAFEINA). HEXAGONAL.- CUENTA CON 4 EJES EN EL ESPACIO, 3 COPLANARES EN ANGULO DE 60° Y EL CUARTO EN ANGULO RECTO (ZINC, CUARZO, MAGNESIO). ROMBOEDRICO (TRIGONAL).- TIENE 3 EJES DE ANGULO SIMILAR ENTRE SI, NINGUNO RECTO Y ARISTAS IGUALES. (ARSENICO, CARBONATO DE CALCIO) NOTA:A LOS MATERIALES QUE PRESENTAN MAS DE UNA ESTRUCTURA CRISTALINA SE LES LLAMA ALOTROPICOS. (ALLOS-[OTRA]+TROPOS-[MANERA]=[MUTACION])
(ROMBOEDRICO O TRIGONAL) SAL (CUBICO) ZIRCON (TETRAGONAL) AZUFRE (ORTOROMBICO) BORO (MONOCLINICO) DISTENA (TRICLINICO) CINC (HEXAGONAL) CARBONATO DE CALCIO (ROMBOEDRICO O TRIGONAL)
DE LOS 7 SISTEMAS CRISTALINOS DEPENDIENDO DE SU ORDENAMIENTO DE CELDAS SE DERIVAN EN 14 TIPOS DE ARREGLOS DE PUNTOS DE RED
DE LOS 7 SISTEMAS CRISTALINOS DEPENDIENDO DE SU ORDENAMIENTO DE CELDAS SE DERIVAN EN 14 TIPOS DE ARREGLOS DE PUNTOS DE RED
SE PUEDEN DEFINIR 4 TIPOS BASICOS DE CELDAS UNIDAS PRIMITIVAS O SIMPLES CENTRADAS EN EL CUERPO CENTRADAS LAS CARAS CENTRADAS LAS BASES
FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO EL FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO ES LA FRACCIÓN DEL ESPACIO DE LA CELDA UNITARIA OCUPADA POR LOS ÁTOMOS, SUPONIENDO QUE ÉSTOS SON ESFERAS SÓLIDAS. SI EL FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO ES ALTO, EL MATERIAL SERA BASTANTE RESISTENTE, PERO SI EL FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO ES BAJO, EL MATERIAL SERA MAS MALEABLE
CALCULAR EL FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO DE a0 EN UNA ESTRUCTURA FCC. Primero calcularemos el no. de átomos por celda Átomos por celda= (8 vértices)(1/8)+(6 caras)(1/2)= 4 Seguido calcularemos el factor de empaquetamiento Factor de empaquetamiento= (cantidad de átomos/celda)(volumen de átomos) Volumen de la celda unitaria a0 Nota.- El volumen del atomo y el volumen de la celda son calculados con las sig. Formulas. Vol. Atm.= 4/3 πr3 , vol. Celda= (4r/√2)3 Factor de empaquetamiento= (4 átomos/1 celda)(4/3 πr3) a0 3 Factor de empaquetamiento= (4 átomos/1 celda)(4/3 πr3) = (4)(4/3 πr3) = (4)(4/3 π) (4r/√2)3 64r3/√8 64/√8 Factor de empaquetamiento= 16.755 ≈ 0.74 22.627
CONCLUSIONES
PODEMOS DECIR QUE LA ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES SE DEFINE POR EL ORDENAMIENTO Y EL TIPO DE ENLACE DE SUS IONES Y ÁTOMOS, DANDO COMO RESULTADO ESTRUCTURAS CRISTALINAS O AMORFAS. COMO RESULTADO DE LOS ENLACES SE DEFINIRÁN OTRAS CARACTERÍSTICAS COMO SON DENSIDAD, VISCOSIDAD, ELASTICIDAD, ETC. LOS TIPOS DE ENLACES SE DAN DEPENDIENDO DE LAS CONDICIONES (FRIO, CALOR, PRESIÓN, ETC.) Y DE LOS TIPOS DE ELEMENTOS O MATERIALES QUE ESTÉN FORMANDO EL COMPUESTO, ESTO PUEDE SER MANIPULADO A VOLUNTAD PARA OBTENER UN MATERIAL CON LAS CARACTERÍSTICAS DESEADAS.
LA MAYORÍA DE LOS MATERIALES QUE UTILIZAMOS COTIDIANAMENTE SON COMPUESTOS MANIPULADOS PARA OBTENER COMO RESULTANTE UN PRODUCTO QUE SEA FUNCIONAL Y FACTIBLE, QUE SIRVA PARA LA ELABORACIÓN DE SUBPRODUCTOS QUE SE TENÍAN PREVIAMENTE DEFINIDOS. DE ESTA FORMA EL SER HUMANO HA PODIDO SACAR PROVECHO MÁXIMO DE LOS DIFERENTES ELEMENTOS NATURALES Y SUS PROPIEDADES, OBTENIENDO INNUMERABLES BENEFICIOS.
BIBLIOGRAFIA Web: http://www.wikipedia.com http://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_cristalina http://www.mitecnologico.com/Main/EstructuraCristalinaYSuConsecuenciaEnLasPropiedades http://www.angelfire.com/me3/mambuscay/Art5.htm http://www.acienciasgalilei.com/qui/pdf-qui/estruct_cubica.pdf http://www.unalmed.edu.co/~cpgarcia/geomet.pdf Libros: Ciencia e ingeniería de los materiales (4ta. Edición), autores: Donald R. Askeland, Pradeep P. Phule
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