PPTCANCBQMA03021V4 Cerámica, cemento, acero y polímeros sintéticos

Aprendizajes esperados Identificar distintos tipos de materiales. Reconocer las propiedades de los diversos materiales de uso cotidiano.

1. Materiales Son las sustancias que componen cualquier cosa o producto. Se clasifican en tres grupos principales. CerámicosMetálicosPlásticos CementoAleacionesPolímeros

2. Cerámicas Corresponden a materiales sólidos inorgánicos no metálicos. Presentan amplias propiedades físicas y mecánicas. Contienen metales y no metales y presentan enlaces iónicos y/o covalentes. Materias primas Arcilla y Caolín → silicatos de aluminio hidratados (Al 2 O 3 ·2SiO 2 ·H 2 O).

No combustionan ni se oxidan. Baja conductividad eléctrica. Alta resistencia mecánica al desgaste. Baja conductividad térmica. Gran estabilidad química. Dentro de este grupo encontramos: -Ladrillo -Vidrio -Porcelana Etapas: -Amasado -Conformado -Secado -Primera cocción  1000°C -Revestimiento  barniz -Segunda cocción  vitrificar -Acabado  Decorar

2.1 Cementos Corresponde a una cerámica con actividad aglutinante. Caliza → carbonato de calcio (CaCO 3 ). Arcilla → silicatos de aluminio hidratados (Al 2 O 3 ·2SiO 2 ·H 2 O). Materias primas Arena → sílice, generalmente en forma de cuarzo (SiO 2 ). Al mezclar el cemento con grava, arena y agua se forma el hormigón (concreto), una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea.

Tipos de cementos De origen arcilloso → obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporción 1 a 4. De origen puzolánico → la puzolana (material silíceo o aluminio- silíceo) puede ser de origen orgánico o volcánico. Cemento arcilloso Cemento puzolánico

CEMENTO PORTLAND

2) Cemento puzolánico Corresponde a puzolana mezclada con cal (relación 2 a 1). Se obtiene una mezcla capaz de fraguar incluso bajo el agua. Corresponde a un cemento adecuado para ser usado en climas calurosos. 3) Cemento siderúrgico Corresponde a un cemento que contiene ceniza de carbón, escoria de fundiciones o residuos del calentamiento del cuarzo en un porcentaje entre el 35 y 80%. Presenta elevada alcalinidad natural y resistencia a la corrosión atmosférica causada por los sulfatos.

Los materiales metálicos presentan propiedades especificas, tales como: Conductores de calor. Resistentes al calor. Maleables (obtención de laminas). Conductores de la electricidad. Dúctiles (obtención de hilos). 3. Metales Sólidos inorgánicos formados por elementos metálicos.

3.1 Aleaciones Mezcla sólida homogénea formada por dos o más elementos de los cuales al menos uno es un metal. Presenta mejores propiedades que cada metal por sí solo. Latón → cobre con zinc. (0,008 % – 1,7 % en zinc) Acero → hierro con carbono. (0,008 % – 1,7 % en carbono) Bronce → cobre con estaño. (3 % – 20 % en estaño) Amalgama → mercurio con otros metales (Ag, Sn, Cu, Zn, Au).

3.2 Acero Aleación de hierro con carbono, esto busca aportar dureza al metal entregando una amplia gama de propiedades mecánicas. Existen dos formas de obtención: Proceso básico con oxígeno → medio mas común para producir acero. 1.El hierro fundido proveniente del alto horno se vierte en un recipiente cilíndrico. 2.Se introduce oxígeno gaseoso a presión, sobre el hierro fundido. 3. El Mn, P, Si, así como el resto de carbono, reaccionan con el oxígeno para formar óxidos. 4.Estos óxidos reaccionan con CaO o SiO 2 formando la escoria. 5.El acero fundido se muestrea a intervalos. Cuando se alcanza la mezcla deseada de carbono y otras impurezas, se obtiene el acero.

Proceso por horno de arco eléctrico → se basa en la fusión de las chatarras por medio de una corriente eléctrica. 1.Se introducen la chatarra, agentes reactivos y cal en el horno. 2.Se introducen los electrodos y se funden los materiales. 3. Se analiza la composición del baño fundido, se eliminan impurezas (Si, Mn, P, etc.) y se realiza el primer ajuste. 4.El acero obtenido se vacía en una cuba de material refractario y se ajusta la composición. 5.Se da la forma al acero, se enfría y se somete a control de calidad.

Tipos de aceros: Acero al carbono → también llamado acero dulce, acero de uso común. Acero al silicio → acero con propiedades magnéticas. Acero inoxidable → aleación de acero con un mínimo de 10% de cromo contenido en masa. El acero se puede someter a tratamientos superficiales para protegerlos de la oxidación y la corrosión, estos pueden ser: Cincado: tratamiento superficial antioxidante. Cromado: recubrimiento superficial para proteger de la oxidación. Galvanizado: tratamiento superficial que se da a la chapa de acero. Niquelado: baño de níquel para proteger el acero de la oxidación. Pintura: usado especialmente en estructuras, automóviles, barcos, etc.

Se pueden clasificar según su comportamiento al elevar su temperatura: Elastómeros → plásticos que presentan elasticidad. Termorrígidos → estables a altas temperaturas. Poseen moléculas entrecruzadas en su estructura. Termoplásticos→ se funden sin descomponerse. Poseen moléculas lineales y ramificadas. 4. Plásticos Material capaz de ser moldeado y deformable por fuerzas débiles a temperaturas moderadas. Están formados por macromoléculas orgánicas llamadas polímeros. Elastómeros Termorrígidos Termoplásticos

Plásticos → son los polímeros de mayor uso, pueden ser fundidos o moldeados muchas veces sin descomponerse. En este grupo se encuentran: Polietileno: bolsas y envases. Poliestireno: espuma para embalaje y aislamientos. Resinas → experimentan cambios químicos al fundirse (sufren descomposición). En este grupo se encuentran: Melaminas: material para cubiertas y decorados. Cloruro de polivinilo (PVC): tuberías.

Cauchos → polímeros elásticos de origen natural o artificial. En este grupo se encuentran: Caucho natural: goma neumáticos. Poliuretano: zapatillas y artículos deportivos. Fibras → forman hilos resistentes y se pueden encontrar naturales y artificiales. En este grupo se encuentran: Artificiales: nylon, poliéster y tergal. Naturales: seda, lana y algodón.

Síntesis de la clase CerámicosMetálicos Materiales Plásticos Inorgánico Orgánico CementoAceroPolímeros