TEMA 3: Materiales no férreos y ciclo de utilización.

1. MATERIALES NO
FÉRREOS
Sergio Molina Buitrago

2. MATERIALES NO FÉRREOS Y CICLO
DE UTILIZACIÓN
Sergio Molina Buitrago

3. •El Cobre Sin alear es tan blando que es dificil de mecanizar. Su aleación más
común es el latón (Cobre y Zinc).
Los Bronces son aleaciones de Cobre y Estaño.
Las Aleaciones de cobre que contienen menos de un 1% de impurezas
MATERIALES Y SUS
se emplean para aplicaciones eléctricas.
ALEACIONES
•El Aluminio Este material y sus aleaciones presentan una baja densidad, alta
conductividad térmica y eléctrica y una gran resistencia a la corrosión.
Su principal limitación es la baja temperatura de fusión (657ºC), lo que lo
hace ideal para envases y contenedores de todo tipo.
•El Magnesio La caracteristica más importante es su densidad (1,74 g/cm 3) y
se usan por su bajo peso. Tiene como desventaja que es mas
caro que el aluminio y que en estado líquido arde en contacto
con el aire.
Son materiales de utilización muy reciente y presentan
•El Titanio propiedades de muy buena combinación.
Su principal inconveniente es su alto poder de reacción con otros
materiales a alta temperatura. Su resistencia a la corrosión es
muy alta y tiene un buen comportamiento frente a ambientes
marinos.

4. NO CRISTALINOS
- Vidrios de Silicato: La sílice fundida tiene un alto punto de fusión. Esta
se comporta como formadora de vidrios.
- Vidrios modificados de silicato: Los óxidos modificadores rompen la red de
sílice cuando la relación Oxígeno-Silicio se incrementa significativamente.
- Vidrios no silicatados: Este tipo de vidrios presentan tambien una estructura
tetraédrica, sin embargo se forma combinando unidades triangulares en lugar de
tetraedros.

5. -Presentan soluciones
sólidas, capas de
miscibilidad y reacciones de
DIAGRAMA DE FASES DE LOS
dos tres fases.
- Al igual que en los
MATERIALES CERÁMICOS
diagramas de equilibrio
también se puede aplicar la
regla de las fases y la de la
palanca para realizar
cálculos.
Ejemplos de Diagramas:
-SiO2-Na2O -> Las adiciones
de otros óxidos a la sílice
actúan como fundentes y
reducen la temperatura de
líquido de la solución.
- SiO2-Al2O3 -> El sistema
binario sílice-alúmina
constituye la base de
muchas de las arcillas y
refractarios comunes.

6. Los productos cerámicos son fabricados compactando polvos en matrices que son calentadas a fuertes temperaturas para
enlazar las partículas entre sí.
ETAPAS:
1. Preparación del Material
2. Moldeado o fundido
3. Tratamiento térmico por secado u horneado a altas temperaturas.
Dichas etapas las veremos a continuación.

7. PREPARACIÓN DE MATERIALES La mayor parte de los productos están fabricados por aglomeración de
partículas, excepto los vidrios y hormigones.
Tambien se pueden añadir otros constituyentes, como aglutinantes y lubricantes.
Las materias primas empleadas son muy variadas y siempre están en funcion de las
propiedades requeridas por piezas terminadas.

8. -PRENSADO EN SECO: Se utiliza para fabricar productos refractarios (materiales de alta
resistencia térmica) y componentes cerámicos electrónicos. El prensado en seco tiene lugar
al compactar los polvos granulados de las materias primas con pequeñas cantidades de agua
o pegamentos de origen orgánico en un troquel.
TÉCNICAS DE CONFORMADO
-COMPACTACIÓN ISOSTÁTICA: Los polvos cerámicos se cargan en una matriz flexible de
caucho, que se encuentra dentro de una cámara de fluido hidráulico al que se le aplica
presión. Posteriormente se somete a calentamiento para obtener la microestructura
deseada. Este método se utiliza para bujías, crisoles...
-COMPRESIÓN EN CALIENTE: De este modo se obtienen piezas de alta densidad y propiedades
mecánicas optimizadas, combinando la presión y los tratamientos térmicos.
-MOLDEO EN BARBOTINA: Proceso de fundición por revestimiento
ETAPAS:
1º. Preparación del material en polvo y de una emulsión (arcilla y agua) que forma una
mezcla estable (barbotina)
2º. Moldeo de la mezcla en un molde poroso, que permite la absorción de la parte líquida.
3º. El exceso de barbotina se desaloja de la cavidad.
4º. Se deja secar el material dentro del molde hasta que alcance la resistencia necesaria,
para posteriormente desmoldear.
5º. Se efectúa un calentamiento para conseguir las propiedades y microestructuras deseadas
-EXTRUSIÓN: Consiste en extrusionar los materiales con un troquel. Se utiliza para ladrillos.

9. -SECADO Y ELIMINACIÓN DE AGLUTINANTE: La eliminación de la humedad se logra calentando
a 100ºC el material. Los aglutinantes se eliminan con temperaturas de 200ºC a 300ºC.
TRATAMIENTOS TÉRMICOS
-SINTERIZACIÓN: Proceso mediante el cual pequeñas partículas sólidas se unen por difusión.
El material en forma de polvo se compacta a altas presiones, lo que produce una soldadura
en frío y se utilizan altas temperaturas para soldar las partículas, sin pasar de la
temperatura de fusión.
-VITRIFICACIÓN: Algunos productos contienen una fase vítrea. DIcha fase sirve como medio
de reacción para que la difusión pueda tener lugar a menor temperatura que en el resto de
los materiales sólidos cerámicos. Mientras dura el tratamiento a altas temperaturas, la fase
vítrea se licua y pasa a rellenar los poros del material. Esta fase puede reaccionar con alguno
de los productos del material.

10. POLÍMEROS
Son moléculas gigantes de origen orgánico que
tienen pesos moleculares muy grandes. El
proceso químico para obtenerlos se llama
polimerización
Las principales características son:
-Resistentes a la corrosión
-Buenos aislantes eléctricos
-Poca resistencia mecánica
-No son aptos para trabaja a altas temperaturas

11. Clasificación de los polímeros
-Se pueden clasificar de varias maneras:
·En función de mecanismo de polimerización:
1.Por adición tiene lugar porque un monómero posee un doble enlace covalente entre
dos átomos de carbono que se puede convertir en sencillo y se le puede añadir otro
monómero, formando así una cadena. Esto se hace añadiendo agua oxigenada.
2.Por condensación, esto ocurre por la acción del calor, la presión o la presencia de un
catalizador
·En función de la estructura del polímero:
1. En red
2. En cadena
·En función del comportamiento frente al calor:
1. Termoplásticos. Pueden volver a ser conformados una vez fabricados por la acción
del calor.
2. Termoestables. No pueden volver a ser conformados una vez fabricados por la
acción del calor.
3. Elastómeros. Tienen un comportamiento intermedio.

12. Conformación de polímeros
SOPLADO
Extrusión ->
Inyección ->

13. Conformación de polímeros (2)
Conformado al vacío Hilado Calandrado
Compresión

14. Principales termoplásticos
-Polietileno: Contenedores aislantes eléctricos, artículos hogar, botellas, etc
-Cloruro de polivinilo (PVC). Ventanas, mangueras, tuberías, aislante
eléctrico, tapicerías, bolsas de viaje, etc.
-Polipropileno. Productos para el hogar, botellas, sacos, bolsas, etc.
-Polimetilmetacrilato (plexiglas). Acristalar aviones, señales publicitarias,
gafas de seguridad, etc.
-Poliamidas (náilones). Cojinetes, soportes antifricción, material eléctrico, en
general piezas que requieran gran resistencia y rigidez.
-Policarbonatos. Pantallas de seguridad, componentes de vuelo, lentes,
vidrios, etc.

15. Principales termoestables
-Fenólicos (bakelita). Elevada dureza, rigidez y resistencia
química. Se utilizan en componentes eléctricos, botones,
tiradores, etc.
-Resinas epoxi. Se emplean como elementos
recubridores, protectores y decorativos. En electrónica
son muy empleados por si resistencia dieléctrica.
-Poliésteres insaturados. Con fibra de vidrio se emplea
para fabricar paneles de automóviles, prótesis, cascos
de envases pequeños que precisen resistencia a la
corrosión.

16. Principales elastómeros
-Caucho natural. Es el látex. Neumáticos
-Neopreno. Es el caucho sintético. Se emplea
como recubrimiento de cables, alambres,
mangueras, etc.
-Caucho de silicona. Silicón. Se emplea como
sellador de juntas de materiales, aislante
eléctrico, etc.

17. Los residuos
-La mayoría de los problemas de nuestra
civilización es la gran cantidad de residuos que
se generan procedentes de la vida cotidiana y
de la industria.
Estos se pueden clasificar en:
-RSU.
-RTP.

18. Tratamiento de RSU
-Vertedero controlado. Los residuos se compactan y se cubren formando
capas, teniendo en cuenta posible acuíferos y emanación de gases y una
vez lleno el, vertedero se cubre con tierra vegetal.
-Incineración
-Producción de metano. Por descomposición natural se puede obtener gases.
-Compostaje. La materia orgánica se separa del resto, se tritura y se coloca en
el digestor para acelerar los procesos de degradación de la materia.
-Reciclado de materiales. Es el proceso de recuperación de materiales que se
pueden reutilizar.

19. Tratamiento RTP
-Los RTP son residuos considerados tóxicos y
peligrosos. Existen gran cantidad de este tipo de
residuos y cada uno de ellos requiere de un
tratamiento especial, los sistemas básicos son:
-Incineración.
-Tratamiento físico-químico.
-Depósitos de seguridad.
-Recuperación y/o reutilización.

20. FIN
Hecho por Sergio Molina.
IES La Torreta (ELCHE)