Materiales conductores: Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja.

Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio, y sus

aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de

conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el

agua de mar) o cualquier material en estado de plasma.

Para el transporte de energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso doméstico o

industrial, el mejor conductor es la plata, pero debido a su elevado precio, los materiales

empleados habitualmente son el cobre (en forma de cables de uno o varios hilos), o el aluminio;

metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre, es sin

embargo un material tres veces más ligero, por lo que su empleo está más indicado en líneas

aéreas de transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión.1A diferencia de lo que

mucha gente cree, el oro es levemente peor conductor que el cobre, sin embargo, se utiliza en

bornes de baterías y conectores eléctricos debido a su durabilidad y “resistencia” a la corrosión

Internamente los conductores poseen la característica de tener electrones libres, desligados a sus

átomos, lo que permite que estos puedan moverse fácilmente. Esta facilidad de movimiento

permite el paso del flujo de electrones (corriente eléctrica) con poca resistencia, cuando se aplica

una diferencia de potencial.

Los conductores en general pueden clasificarse en: metálicos, electrolíticos y gaseosos.

En los conductores metálicos la conducción es electrónica, es decir, los portadores de cargas son

electrones libres. Pertenecen a este grupo los metales y aleaciones. Se suele hablar en estos

casos de conducción metálica.

En los conductores electrolíticos la conducción es iónica; pertenecen a este grupo los llamados

electrolitos, es decir, los ácidos (bases o sales, disueltos o fundidos). Las moléculas de estas

sustancias, cuando se disuelven o funden, de disocian total o parcialmente formando iones

positivos o negativos, y estos iones son portadores de cargas. En estos casos, el paso de la

corriente eléctrica corresponde a un desplazamiento de material, y viene acompañada de una

reacción química.

En los conductores metálicos la electricidad circula a través de la materia, mientras que en los

conductores electrolitos circula con la materia.

Los gases pertenecen a un tercer grupo de conductores, los conductores gaseosos; en estado

normal, los gases no son conductores, pero pueden convertirse relativamente en buenos

conductores cuando están ionizados. Normalmente no se utilizan los gases para conducir corriente,

salvo en casos muy especiales. La conducción a través de los gases no cumple con la Ley de

Ohm.

Una aleación es una mezcla de dos o más metales, o de algún metal y no metales, que se mezclan en estado fundido calentándolos por encima de su temperatura de fusión.

Para ser considerada como tal, una aleación debe cumplir dos condiciones:

Los elementos que se mezclan deben ser totalmente miscibles en estado líquido.

El producto obtenido debe poseer carácter metálico; es decir, su estructura interna ha de ser semejante a la de los metales.

Los metales se alean para modificar sus propiedades; por ejemplo, la dureza del hierro se eleva extraordinariamente cuando se le adiciona carbono.

Aceros inoxidables

La adición de un 18% de cromo reduce en más de 100 veces la velocidad de oxidación del acero dulce a 900ºC. Éste es el fundamento de los aceros inoxidables, cuya utilización resulta preferible a la protección de materiales por medio de recubrimientos superficiales.

Propiedades:

Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros. Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales, sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad, tenacidad y otras pueden ser muy diferentes, de ahí el interés que despiertan estos materiales.

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.

Las aleaciones más comunes utilizadas en la industria son:

*Acero.- Aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2.1% de la composición de la aleación. Además el acero se puede unir con el Aluminio, Boro, Cobalto, Cromo, Estaño, Manganeso, Molibdeno, Nitrógeno, Níquel, Plomo, Silicio, Titanio, Tungsteno, Vanadio y Zinc.

El acero en sus distintas clases está presente de forma abrumadora en nuestra vida cotidiana en forma de herramientas, utensilios, equipos mecánicos y formando parte de electrodomésticos y maquinaria en general así como en las estructuras de las viviendas que habitamos y en la gran mayoría de los edificios modernos. En este contexto existe la versión moderna de perfiles de acero denominada Metalcón.

Los fabricantes de medios de transporte de mercancías (camiones) y los de maquinaria agrícola son grandes consumidores de acero.

También son grandes consumidores de acero las actividades constructoras de índole ferroviario desde la construcción de infraestructuras viarias así como la fabricación de todo tipo de material rodante.

Otro tanto cabe decir de la industria fabricante de armamento, especialmente la dedicada a construir armamento pesado, vehículos blindados y acorazados.

También consumen mucho acero los grandes astilleros constructores de barcos especialmente petroleros, y gasistas u otros buques cisternas.

Como consumidores destacados de acero cabe citar a los fabricantes de automóviles porque muchos de sus componentes significativos son de acero. Y en muchas otras cosas se puede usar el acero, pero mencionamos las más importantes.

*Alnico.- Es una aleación formada principalmente de cobalto, aluminio y níquel, aunque puede contener hierro, cobre y en ocasiones titanio. Su uso principal es en aplicaciones magnéticas.

Los imanes de alnico son ampliamente utilizados en aplicaciones industriales y de consumo donde se necesitan fuertes imanes permanentes; como en los motores eléctricos, las pastillas de guitarra eléctrica, micrófonos, sensores, altavoces, y los imanes de herradura.

*Alpaca.- También llamada plata alemana o metal blanco, es una aleación ternaria compuesta por zinc (8 a 45%), cobre (45 a 70%) y níquel (8 a 20%), con un color y brillo desaparecido al de la plata. Las aleaciones que contienen más de un 60% de cobre son monofásicas y se caracterizan por su ductilidad y por la facilidad para ser trabajadas a temperatura ambiente, la adición de níquel confiere una buena resistencia a los medios corrosivos.

Entre las aplicaciones se encuentran la fabricación de imágenes religiosas, vajillas de mesa, bombillas (sorbete) para mate, cremalleras, objetos de bisutería, llaves de los instrumentos musicales (como el oboe), diales de los aparatos de radio, monedas, instrumentos quirúrgicos y dentales y reóstatos.

*Bronce.- Aleación metálica de cobre y estaño en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporción de entre el 3 y el 20%.

Las aleaciones constituidas por cobre y zinc se denominan propiamente latón, sin embargo, dado que en la actualidad el cobre se suele alear con el estaño y el zinc al mismo tiempo, en el lenguaje no especializado la diferencia entre bronce y latón es bastante imprecisa.

El bronce fue la primera aleación de importancia obtenida por el hombre y da su nombre al período prehistórico conocido como Edad de bronce. Durante milenios fue la aleación básica para la fabricación de armas y utensilios, y orfebres de todas las épocas lo han utilizado en joyería, medallas y escultura. Las monedas acuñadas con aleaciones de bronce tuvieron un protagonismo relevante en el comercio y la economía mundial.

Cabe destacar entre sus aplicaciones actuales su uso en partes mecánicas resistentes al roce y a la corrosión, en instrumentos musicales de buena calidad como campanas, gongs, platillos de acompañamiento, saxofones, y en la fabricación de cuerdas de pianos, arpas y guitarras.

La aleación básica de bronce contiene aproximadamente un 88% de cobre y 12% de estaño. El bronce "alfa” es la mezcla sólida de estaño en cobre. La aleación alfa de bronce con 4 a 5 % de estaño se utiliza para acuñar monedas y para fabricar resortes, turbinas, y herramientas de corte.

En muchos países se denomina "bronce comercial" al latón, que contiene un 90% de cobre y 10% de zinc, pero no estaño. Es más duro que el cobre, y tiene una ductilidad similar. Se le utiliza en tornillos y alambres.

Bronce arsenical es una aleación de cobre con arsénico es el primer bronce utilizado por el hombre. Es una aleación blanquecina, muy dura y frágil. Se fabrica en una proporción de 70% de cobre y 30% de arsénico, aunque es posible fundir bronces con porcentajes de arsénico de hasta 47,5 %. En estos casos, el resultado es un material gris brillante, fusible al rojo y no alterado por el agua hirviente.

El denominado bronce sol es una aleación utilizada en joyería, tenaz, dúctil y muy dura, que funde a temperaturas próximas a las del cobre (1.357 °C) y está constituida hasta por un 60% de cobalto.

Existe el bronce para armas de fuego. A partir del descubrimiento de la pólvora se utilizó un bronce para cañones compuesto por 90% a 91% de cobre y 9% a 10% de estaño, proporción que se denomina comúnmente "bronce ordinario". Estas armas eran conocidas en China en épocas tan tempranas como el siglo XI a. C., y en Europa se utilizaron a partir del siglo XIII tanto para cañones como en falconetes.

Para el siglo XV la artillería del Imperio otomano contaba con grandes bombardas de bronce. Construidas en dos piezas, con un largo total de 5,20 m y 16,8 toneladas de peso, lanzaban balas de 300 kg a una distancia de hasta 1.600 metros.

Bronce para campanas. La aleación con mayor sonoridad para fabricar campanas es el denominado metal de campana, que consta de un 78% de cobre y un 22% de estaño. Es relativamente fácil para fundir, tiene una estructura granulosa compacta con fractura vítreo-concoidea de color rojizo. Este tipo de bronce era conocido desde antiguo en la India para fabricar gongs. Aunque poco frecuente por su coste, la adición de plata es una de las pocas que mejora aún más la sonoridad. También se han utilizado con hasta 2% de antimonio.

Para campanillas e instrumentos pequeños se utilizó frecuentemente una aleación de 68% de cobre y 32% de estaño, que resulta en un material frágil, de fractura cenicienta. Para platillos y gongs se usan varias aleaciones.] Kara kane

El kara-kane es un bronce para campanas y orfebrería tradicional del Japón constituido por 60% de cobre, 24% de estaño, y 9% de zinc, con agregados de hierro y plomo.[10]

Muchos orfebres suelen agregarle pequeñas cantidades de arsénico y antimonio para endurecer al bronce sin perder fusibilidad, y lograr mayor detalle en la impresión de los moldes.

El kara-kane es muy utilizado para artesanía y estatuaria no solo por su bajo punto de fusión, gran fluidez y buenas características de relleno de molde, sino por su superficie suave que rápidamente desarrolla una fina pátina.

Las grandes esculturas de Buda son un ejemplo de esta aleación.

Las grandes esculturas de Buda realizadas por los orfebres japoneses demuestran el alto dominio técnico que poseían y teniendo en cuenta su gran tamaño, la mayoría de ellas debió ser fundida en el lugar de emplazamiento por medio de sucesivas etapas

Y podríamos poner más tipos y ejemplos pero en si, no es el tema primario a tratar.

*Constantán.- Es una aleación, generalmente formada por un 55% de cobre y un 45% de níquel (Cu55Ni45). Se caracteriza por tener una resistencia eléctrica constante en un amplio rango de temperaturas, es uno de los materiales más utilizados para la fabricación de monedas.

Hay otras aleaciones conocidas por tener también un muy pequeño coeficiente de temperatura, por ejemplo el manganin (Cu86Mn12Ni2).

*Cuproníquel.- Es una aleación de cobre, níquel (Cu + Ni) y las impurezas de la consolidación, tales como hierro y manganeso. Este metal no corroe en agua de mar, porque se ajusta su potencial de electrodo de ser neutral con respecto al agua de mar. Debido a esto se utiliza para hardware de marina, y a veces para los propulsores, los cigüeñales y los cascos de remolcadores superiores, los barcos de pesca y otros barcos de funcionamiento. También se usa mucho en la fabricación de condensadores y aparatos de destilación.

Esta aleación es comúnmente usada en muchas monedas modernas de color plateado, como las monedas del franco suizo (excepto la de 5 céntimos), la moneda de 50 peniques de la libra esterlina del Reino Unido, el interior de la moneda de un euro y el exterior de la de dos euros o la moneda de 5 centavos (Nickel) del dólar de Estados Unidos. Una mezcla típica es 75% de cobre y 25% de níquel, y una cantidad de rastro de manganeso. Las últimas monedas de plata que circularon fueron reemplazadas por el níquel o el cuproníquel, que es más económico que el níquel puro, por el color similar de estos metales al de la plata. A pesar del alto contenido de cobre, el color del cuproníquel es plateado. El Monel es una aleación de cobre y níquel, conteniendo un 63% de níquel.

*Magal.- Es una aleación de magnesio, al que se añade aluminio (8 o 9%) zinc (1%) y manganeso (0´2%). Esta aleación es útil para la fabricación de carrocerías de autos, en aeronáutica, y en la elaboración de instrumentos quirúrgicos. Es una aleación muy resistente y ligera, pero tiene el inconveniente de no ser soldable.

*Magnam.- Es una aleación de Magnesio (mg) que se le añade Manganeso (Mn), Aluminio (Al) y Zinc (Zn). Fue la primera aleación de importancia obtenida por el hombre, definiendo el período prehistórico conocido como Edad del Bronce. Sus aplicaciones incluyen partes mecánicas y la fabricación de instrumentos quirúrgicos. Es un metal muy difícil de conseguir ya que solo se usa para experimentos y construcción de solo algunos instrumentos.

*Nicromo.- Es una aleación de níquel, cromo. La aleación tipo está compuesta de un 80% de níquel y un 20% de cromo. Es de color gris y resistente a la corrosión, con un punto de fusión cercano a los 1400°. Por su gran resistividad y su difícil oxidación a altas temperaturas, es muy utilizado en la confección de resistencias para elementos calefactores, como secadores de pelo, hornos eléctricos y tostadoras. Normalmente se enrolla en bobinas para desarrollar una resistencia eléctrica que genere el calor.

*Nitinol.- Se trata de una aleación de níquel y titanio en proporciones casi equimolares y que tiene propiedades de memoria de forma espectaculares. La memoria de forma se manifiesta cuando, después de una deformación plástica, el material recupera su forma tras un calentamiento suave. El nombre de este material se ha convertido en sinónimo de este tipo de aleaciones, al igual que el teflón lo es del politetrafluoroetileno.

Las aleaciones con memoria de forma deben sus propiedades a una transición de fase entre una estructura de tipo austenita y una de tipo martensita.

Las aplicaciones que se han desarrollado hasta el presente se derivan de sus dos propiedades fundamentales, a saber: la superelasticidad y la recuperación de la forma por calentamiento.

Por sus propiedades de material superelástico, se han desarrollado dispositivos de aplicación en medicina, como cilindros-mallas autoexpansibles para mantener permeabilidad de vasos sanguíneos (Stents), o dispositivos para oclusión de defectos cardiacos. También se emplean en elementos que deben recuperar su forma original después de una severa deformación, como

monturas de gafas para niños o antenas de teléfonos móviles (ya en desuso). La recuperación de la forma original puede emplearse para la generación de movimiento o para la fabricación de acoplamientos en conducciones espaciales (conducciones en la industria aeronáutica o conducciones submarinas).

En aplicaciones como actuadores, se emplean en la actualidad en la fabricación de válvulas termostáticas para calefacción, que funcionan oponiendo dos muelles, uno de acero convencional, con una constante de elasticidad que se puede considerar constante con la temperatura y otro que a baja temperatura es fácilmente deformable y abrirá la válvula, mientras que cuando llegue a una cierta temperatura se transformará en austenita, recuperando la forma original y actuando en contra del muelle de acero, que cerrará la válvula.

*Oro Blanco o Electro.- Es una aleación de oro y algún otro metal blanco, como la plata, paladio, o níquel, muchas veces recubierta de rodio de alto brillo (acabado espejo), debido al brillo ligeramente apagado del metal resultante en algunas mezclas. Esta aleación es muy usada en joyería, especialmente como alternativa barata para el platino, pues llega a costar un tercio de lo que costaría la misma cantidad de éste. Una mezcla que fue muy usada por un tiempo, contiene dos a cuatro partes de oro y una parte de plata. No confundir con el platino, otro metal bastante más caro.

*Peltre.- es una aleación compuesta por estaño, cobre, antimonio y plomo. Es maleable, blando y de color blanco con alguna similitud a la plata, poco reactivo y funde a 320 ºC por lo que su utilización para adornos es muy común. Esta sustancia fue utilizada por Niepce para tomar la primera fotografía. Duradero y maleable, con el tiempo adquiere una interesante pátina y puede ser forjado de cualquier forma.

Hay tres tipos de peltre: fino que se utiliza en cubiertos; trifle se usa también en cubiertos y vajilla rustica; por ultimo el Lay también llamado Ley, normalmente no es utilizado en cubiertos, por contener mas del 15% de plomo y pequeñas cantidades de antimonio.

*Zamak.- Es una aleación de zinc con aluminio, magnesio y cobre. Tiene dureza, resistencia a la tracción, densidad 6,6 g/cm³ y temperatura de fusión de 386 °C. Este material puede inyectarse (por cámara fría o caliente y por centrifugación), otro proceso posible es la fundición en tierra de coquilla. Es un material barato, posee buena resistencia mecánica y deformabilidad plástica, y buena colabilidad. Se puede cromar, pintar y mecanizar. La única desventaja de este material es que la temperatura en presencia de humedad lo ataca provocándose una corrosión intercristalina (aspecto similar al desierto). Puede ser utilizado para piezas estructurales. Durante la inyección a presión, es posible la aparición de poros internos o burbujas en el proceso de inyección o colada, lo que puede derivar en la disminución de la resistencia mecánica de las piezas. Sin embargo, una correcta inyección generará una distribución homogénea de poros finos, lo cual favorecerá la tenacidad de la pieza inyectada, al verse frenado el crecimiento de grietas por dichos poros finos.

Su uso está muy extendido en el sector del herraje, debido en gran parte al encarecimiento de materiales más habituales, como el latón. Últimamente se ha difundido el uso en partes metálicas de accesorios en cuero y piel, por la alta capacidad estética con costes de fabricación más baratos. Igualmente el sector de la automoción también es un claro consumidor de Zamak en forma de piezas de seguridad, carcasas, bielas, etc.

*Latón.- Es una aleación de cobre y zinc que se realiza en crisoles o en un horno de reverbero o de cubilote. En los latones industriales el porcentaje de Zn se mantiene siempre inferior al 50%. Su composición influye en las características mecánicas, la fusibilidad y la capacidad de conformación

por fundición, forja, estampación y mecanizado. En frío, los lingotes obtenidos pueden transformarse en láminas de diferentes espesores, varillas o cortarse en tiras susceptibles de estirarse para fabricar alambres. En cambio, el bronce es principalmente una aleación de cobre con estaño, No obstante, algunos tipos de latones son denominados bronces. El latón es una aleación sustitucional, la cual es usada para decoración debido a su brillo de apariencia similar al del oro, para aplicaciones donde se requiere baja fricción, tales como cerraduras, válvulas, etc. Para fontanería y aplicaciones eléctricas, y extensamente en instrumentos musicales como trompetas y campanas, además de platillos de bajo coste por sus propiedades acústicas.

El latón tiene un color amarillo brillante, con gran parecido al oro y por eso se utiliza mucho en joyería conocida como bisutería, y elementos decorativos. Otras aplicaciones de los latones abarcan los campos más diversos, desde el armamento, calderería, soldadura, hasta la fabricación de alambres, tubos de condensador, terminales eléctricas y también la elaboración de dinero moneda. Como no es atacado por el agua salada, se usa mucho en las construcciones de barcos, en equipos pesqueros y marinos, y en la fabricación de muchos instrumentos musicales de viento, lengüetas sonoras para armonios, acordeones y registros de lengüetería para órganos musicales. Además, por su acción antimicrobiana, se usa en los pomos de las puertas en los hospitales, que se desinfectan solos a diferencia de los metálicos.

El latón no produce chispas por impacto mecánico, una propiedad atípica en las aleaciones. Esta característica convierte al latón en un material importante en la fabricación de envases para la manipulación de compuestos inflamables.

Por su fácil mecanización y buen precio de recompra de las virutas se usa mucho para la fabricación de válvulas para uso industrial.

Se utiliza en la fabricación de hélices de barco por su resistencia a la cavitación.