Materiales no férreos.Materiales no férreos y su ciclo de utilización.

MOISÉS ANTÓN GARCÍA 2ºBAT C I.E.S LA TORRETA, ELCHE

Clasificación de los materiales.

Metales y sus aleaciones.

Resistencia específica.

Los metales productos siderúrgicos no férreos tienen como defecto:

Densidad elevada.

Conductividad eléctrica baja.

Sensibles a la corrosión.

No tienen como base el hierro.

Su resistencia específica se calcula mediante esta relación:

Cobre y sus aleaciones.

Propiedades: Resistencia a la corrosión. Mediante aleaciones se mejoran sus propiedades.

Aleaciones:

Latón (Cobre+ Zinc)

Bronce (Cobre+Estaño+( aluminio, silicio o níquel) Como propiedades tiene una gran resistencia a la corrosión, y tracción y conductividad eléctrica Además es maleable. Se utiliza para Cojinetes, engranajes.

Propiedades: Baja densidad, conductividad elevada, resistencia a la corrosión y ductilidad. Su punto de fusión es a la temperatura de 657ºC.

Aleaciones:

Cobre

Magnesio

Silicio

Aplicaciones: En actividades que requieran poco peso, debido a su baja densidad. Carrocerías, envases, armamento...

Aluminio y sus aleaciones.

El magnesio y sus aleaciones.

Propiedades: Poca densidad, por lo que su peso es bajo. Fácil deformidad. Caro. Necesita una capa protectora ya que con el contacto con el aire, quema.

Aleaciones y Aplicaciones:

Aleación. Aplicación.

Magnesio+Aluminio+Manganeso+Zinc Láminas y placas

Magnesio+Aluminio+Manganeso+Zinc en menor proporción Elementos extruidos

Magnesio+Aluminio+Manganeso Ruedas automóviles

Magnesio+Aluminio+Manganeso+Zinc+Níquel+ hierro Material deportivo, piezas automovil, maquinaria.

Titanio y sus aplicaciones.

Propiedades: Novedoso. Densidad baja. Punto de fusión muy elevado (1668ºC). Dúctil. Maleable.

Aleaciones y aplicaciones:

Aleación. Aplicación.Titanio sólo. Intercambiadores de calor, industria aeronáutica.

Titanio+ Aluminio+ Estaño Equipos de procesos químicos, prótesis.

Titanio+Aluminio+Vanadio Álabes de turbinas para avión.

Titanio+Vanadio+Cromo+Aluminio Estructuras de avión

Titanio+Carbono+aluminio+ Vanadio+Cromo+Criconio Resortes, piezas de aviación

Aplicaciones más novedosas del titanio.El titanio, es un componente que no genera tóxicos en el contacto con el organismo, como sucede con el mercurio por ejemplo. Además es paramagnético, es decir, que tiene una mayor permeabilidad magnética y es ligeramente atraído por los imanes. Además, al ser moldeable, tener una alta resistencia mecánica, es más que apto para la fabricación de implantes y prótesis para cualquier parte del cuerpo. El único inconveniente es su precio elevado.

Materiales Cerámicos

Propiedades materiales cerámicos.

Duros.

Frágiles.

Alto punto de fusión.

Baja conductividad eléctrica y térmica.

Resistencia a la corrosión.

Materiales cerámicos no cristalinos.

Vidrios de silicato. Vidrios no silicatados. Vidrios modificados de silicato.

Se obtiene de SiO2 . Se obtiene de SiO2. Se obtiene de BeF2 o GeO2.

Se le añaden modificadores, como el óxido de calcio o sodio. ya que bajan el punto de fusión. Regulan los óxidos intermedios.

Rompen la red de sílice, cambiando así la estructura del

material.

Tienen una estructura tetraédrica.

Conformación de materiales cerámicos.

Conformación de materiales cerámicos.

Preparación del material.

Moldeado o fundido.

Tratamiento térmico por secado u horneado a altas temperaturas.

Preparación.

Se añaden materias primas en función del resultado que se quiera obtener.

Prensado en seco.

Se compactan polvos del material finamente con agua.Se utiliza para productos refactarios.

Compactación isostática.

Los polvos cerámicos se unen a una matriz flexible(caucho) y se unen mediante presión. Se utiliza para bujías.

Compresión en caliente.

Mediante la presión y térmicos,se obtienen materiales con altas propiedades mecánicas optimizadas.

Técnicas de conformado o moldeado.

Técnicas de conformación o moldeado(II).

Moldeo por barbotina.

Fundición mediante revestimiento.El material cerámico en polvo se une con barbotina(agua y arcilla), y en un molde poroso se absorbe esta parte líquido, y se desaloja esta barbotina. Finalmente se deja secar.

Extrusión.Se extrusiona la cerámica en estado plástico. Se utliza para tejas, aislantes.

Tratamientos térmicos cerámicos.

Secado y eliminación

del aglutinante.

Es la eliminación del agua del cuerpo plástico, eliminando su humedad aumentándolo la temperatura a unos 100ºC

Sinterización.Consiste en unir pequeñas partículas en estado sólido por difusión, para así transformar el producto en compacto. Se

lleva a cabo mediante la aplicación de presión.

Vitrificación. Consiste en hacer reaccionar al producto para que difusa a una menor temperatura.

LÍMITE DE ROTURA DE MATERIALES CERÁMICOS:

Polímeros.

Propiedades polímeros.Origen orgánico.

Peso molecular grande.

Ligero.

Resistente a la corrosión.

Aislante térmico y eléctrico.

Poca resistencia mecánica.

Clasificación de polímeros.

Mecanismo de reacción de polimeración.

Adición. Condensación.

Se forma mediante la unión de moléculas simples mediante enlaces covalentes. Se inicia mediante un iniciador, como H202. El comienzo de reacción es lento pero se acelera progresivamente. Se puede detener mediante la unión de los dos extremos de la cadena de moléculas o con una molécula de OH, que termina la cadena.

Mediante la acción del calor, presión o de un catalizador, se obtienen polímeros

lineales.

Estructura del polímero.Lineales. Redes

Son largas cadenas que pueden incluir miles de monómeros, que pueden ser formados mediante

adición o condensación.

Son redes reticulares tridimensionales que pueden ser

formados por adición o condensación.

Frente al calor.

Termoplásticos.La estructura de sus enlaces no se

modifica cuando aumenta la temperatura. Son fácilmente conformables y reciclables.

Termoestables.Tienen estructura de red. No pueden

ser reprocesados, ya que su estructura se rompe con la aplicación

del calor.

Elastómeros.Tienen un comportamiento intermedio. Son fácilmente

deformables y pueden cambiar de forma.

Termoplásticos.

Polietileno.(PE)Material transparente y blanquecino.

Se puede colorear fácilmente.

Puede ser de baja densidad (LDPE) o de alta densidad (HDPE).

Tiene bajo coste.

Gran tenacidad.

Flexible.

Resistente a la corrosión

Buen aislante.

Fabricación de contenedores, aislantes eléctricos...

Cloruro de polivinilo.(PVC)

Alta resistencia química.

Facilidad para ser mezclado.

Sin aditivos, es difícil de procesar y tiene alta resistencia a impactos.

Plastificado, es más flexible y extensible.

Se utiliza para tapicerias, paredes, zapatos, chubasqueros, bolsas de viaje, electrodomésticos, ventanas...

Polipropileno.(PP)Muy barato.

Buena resistencia química

Baja densidad.

Buena dureza superficial.

Flexibilidad.

Se utiliza para la fabricación de productos del hogar, electrodomésticos, botellas, material de protección...

Polimetilmetacrilato(PMMA)

Duro.

Rígido.

Transparente.

Buen resistente, más que el vidrio.

Se utiliza en ventanas de aviones, embarcaciones, claraboyas, señales publicitarias, gafas de seguridad...

Poliamidas.Capacidad de soporte de cárga.

Resistente a altas temperaturas.

Buena tenacidad.

Baja fricción.

Buena resistencia química.

Se utiliza en la fabricación de piezas antifricción, electricas y de alto impacto.

Policarbonatos.

Alta resistencia.

Alta tenacidad y estabilidad dimensional.

Aislante térmico.

Resistente a productos químicos.

Se utiliza para pantallas de seguridad, levas, engranajes, cascos, lentes...

Poliésteres.

Baja absorción de humedad.

Resistentes a muchos productos químicos.

Son aislantes.

Se utilizan en aplicaciones eléctricas y electrónicas, bombas impulsoras, válvulas, cámaras...

Elastómeros.

Caucho natural.

Se obtiene del látex, un líquido viscoso encontrado en un árbol tropical, que mediante el vulcanizado se mejoran sus propiedades.

Resistencia a la tracción baja

Vulcanizado.Proceso mediante el cual se calienta caucho crudo con azufre, para volverlo más resistente al frío y más duro. Fue descubrierto por Charles Goodyear en 1839.

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Neopreno.

Caucho sintético

Mala flexibilidad

Resistente ante la gasolina y aceites

Se utiliza en recubrimientos de cables, alambres y mangeras.

Silicón.

Pueden ser utilizados dentro del rango de -100 y 250ºC.

Se emplean como selladores, juntas de materiales, aislantes eléctricos, cables eléctricos y cebadores de bujías, además de otras aplicaciones más prácticas.

Termoestables.

Fenólicos.Bajo coste.

Buen aislante térmico y eléctrico.

Moldeables.

Buena resistencia química.

Se utiliza en interruptores, conectores tiradores, botones, y como adhesivos. Además de laminados de madera contrachapada.

Resina epoxi.

Tienen alta movilidad molecular, y se comportan como buenos lubricantes.

Se utilizan en recubrimientos y ademas se utiliza para la fabricación de adhesivos.

Poliésteres insaturados.

Son poco viscosos.

Susceptibles a ser mezclados con grandes cantidades de relleno.

Reforzados con fibra de vidrio, se utilizan para fabricar paneles de automoviles y prótesis, cascos de botes pequeños, tuberias...

Conformación de polímeros.

Conformación de térmoplásticos.

Extrusión.A traves de una boquilla, fluye el material

caliente, de manera que se va produciendo el material deseado.

Moldeado por

soplado.

El polímero caliente se introduce en un molde y mediante gas a presión se

espande contra las paredes del molde.

Moldeo por inyección.

Se introduce el termoplástico dentro de un molde cerrado, y se introduce presión

dentro del molde.

Conformación de termoplásticos (II).

Conformado al vacío.

Láminas de termoplástico que se colocan en un molde conectado a un sistema de vacío que hace que

adopte la forma del molde.

Calandrado.Se vierte el plástico en un grupo de rodillos que generan una fina capa

de polímero.

Hilado.Es un tipo de extrusión, pero con moldes con multitud de agujeros

pequeños.

Conformación de termoplásticos (III).

Moldeo por compresión.

Se coloca el molde de termoplástico en un

molde caliente, hasta que licue y llene el molde.

Cuando endurezca, se sacará del molde

obteniendo la figura deseada.

Moldeo por transferencia.

Se calienta el polímero en un intercambiador, y mas

tarde se inyecta en un molde.

Residuos.

Clasificación de residuos.

Residuos urbanos.

Residuos urbanos.CLASIFICACIÓN

Según el origen. Según el tipo de material. Según sus propiedades.

Residuos domésticos. Plásticos. Materias fermentables.

Residuos industriales asimilables a urbanos. Maderas. Materias inertes.

Restos de materiales para la construcción. Tejidos Materias inflamables.

Objetos de gran tamaño(electrodomésticos,

muebles, etc.)

Papel y cartónMateria orgánica fermentable

Tierras y cenizasVidrio

Envases metálicos.

Materias tóxicas. Materias corrosivas.

Tratamiento Residuos sólidos urbanos(I).

Vertedero controlado.Los residuos se colocan en franjas de tierra que deben tener un sistema de drenaje de lixiviados para evitar la contaminación del terreno. Una vez llenado el vertedero, se cubre de tierra y puede volver a ser utilizado. Debe contar con chimeneas de salida de metano.

Incineración.Se incineran los residuos, de manera que se reduce el volumen.

Es caro y produce gases nocivos.

El poder calorífico de los residuos puede ser utilizado para la obtención de energía.

Tratamiento Residuos sólidos urbanos(II).

Producción de metano.La descomposición de la materia orgánica produce un gas rico en metano y CO2 que puede ser canalizado para a la ciudad para ser aprovechada domésticamente en calefacciones, o bien para la producción de energía eléctrica.

Compostaje.La materia orgánica es triturada, de manera que pierde agua y se degrada mediante mecanismos.

Se obtiene compost, que es utilizado como abono.

Tratamiento Residuos sólidos urbanos(III).

Reciclado de materiales.Consiste en la recuperación de materiales regenerables, mediante procesos tecnológicos.

Los residuos reciclables son el papel, el vidrio, el aluminio(en menor proporción) y los plásticos termoestables.

Técnicas de separación y reciclado.La separación se puede llevar a cabo por el origen (colocación de residuos urbanos en distintos contenedores) o en plantas de separación, que resultan ser muy caras.

Residuos tóxicos peligrosos.

Clasificación residuos tóxicos peligrosos.

Biocidas y productos fitosanitarios.

Disolventes.

Sales de temple cianuradas.

Aceites y sustancias oleosas minerales.

Productos dieléctricos o aceites transformadores.

Tintes, colorantes, lacas...

Resinas, látex, plastificantes.

Productos pirotécnicos.

Jabones y materias grasas.

Sustancias inorgánicas sin metales.

Escorias y cenizas.

Sales de temple no cianuradas.

Partículas y polvos metálicos.

Catalizadores usados.

Lodos con metales.

Baterías y pilas eléctricas.

Tratamiento de residuos tóxicos peligrosos (I). Incineración.

La incineración es un proceso mediante el cual los residuos se eliminan mediante un tratamiento térmico.

El calor invertido para su tratamiento es más tarde recuperado, en la combustión de estos para generar energía.

Los susceptibles a ser incinerados son: Cianuros sólidos, sólidos, y lodos orgánicos.

Este tratamiento es importante, ya que su mala procesación, puede producir graves problemas medioambientales y para la salud.

Los productos generados son CO2, vapor de agua, y cenizas.

Su emisión a la atmósfera es controlada mediante dispositivos de control. Cámaras de poscombustión y lavado de gases.

Tratamiento de residuos tóxicos peligrosos (II). Tratamiento físico-químico.

Los residuos sometidos tienen sustancias inorgánicas disueltas o en difusión.

De debe realizar la construcción de un depósito debido a la gran producción de lodo que tienen como consecuencia el tratamiento de estos residuos.

Clasificación.

Lechadas de cal residuales.

Clasificación.

Baños alcalinos metálicos.

Clasificación.Baños con sales metálicas.

Clasificación.Baños clorhídricos y sulfúricos gastados.

Clasificación.

Baños cianurados.

Clasificación.

Baños con cromatos.

Tratamiento de residuos tóxicos peligrosos (III). Tratamiento físico-químico.

Depósitos de seguridad.

Depósitos impermeables, que tienen como función que no afecten en ningún caso los productos de los residuos. Están situados en emplazamientos que tienen condiciones que propician un buen aislamiento. La tarea de la elección de los materiales es también muy importante. Esta constituido por dos balsas, una de regulación, y otra de evaporación de escorrentías y lixiviados.

Tratamientos físicos. Tratamientos químicos.Compuestos fijadores de metales. Hidrólisis

Descarga de microondas DecoloraciónFotólisis de compuestos cloroaromáticos.

Oxidacion por agua supercítricaExtracción en geles reversibles

Oxidacion por agua supercítrica

Recuperación o reutilización de los residuos tóxicos peligrosos(I).

Motivos de la recuperación de los residuos tóxicos peligrosos.

El poder calorífico de los residuos es aprovechado como fuente de energía mediante la combustión.

Recuperación de los componentes para volver a ser utilizados en la misma industria.

Aprovechamiento de estos residuos en otras industrias diferentes a la productora.

Protección del medio ambiente y reducción de gastos.

Generación de empleos en la recogida y tratado de estos residuos

Disminución y ahorro en los aprovechamientos de materias primas.

Recuperación o reutilización de los residuos tóxicos peligrosos(II).

Consiste en la gestión adecuada de aceites, mediante el tratamiento o eliminación de estos, generando así una nueva producción de aceites, eliminando contaminantes.

El vertido incontrolado de aceites usados origina graves problemas de contaminación, destruyendo el humus vegetal, y de la biosfera.

La combustión de los aceites usados, contamina a la atmósfera debido a que están compuestos por Fósforo, Azufre y Cloro.

GESTIÓN DE ACEITES