8.3. ELS MATERIALS MÉS USATS

Els materials més usats són els metalls, els polímers, les ceràmiques i el paper. Els metalls condueixen bé la calor i l’electricitat i es corroeixen fácilmente.els altres, en canvi, són bons aïllants i no es corroeixen fàcilment.

ELS METALLS

Els metalls en estat solgut formen una estructura cristal · lina, els seus àtoms estan situats en els nusos d’una xarxa regular i definida. Els electrons d’aquests àtoms formen una mena de núvol electrònica i gaudeixen de gran mobilitat. La majoria dels metalls que utilitzem són aliatges, és a dir, dissolucions d’un element, metàl · lic o no metàl · lic, en un metall. Les propietats de la aleacion resultant són diferents dels seus components. Els metalls es divideixen en ferrosos i no ferrosos.

Metalls ferrosos

Són aquells el principal component és el ferro. Es caracteritzaven per la seva gran resistència a la tracció i per la seva duresa. Un dels seus principals problemes és la corrosió. Els metalls ferrosos més representatius són: el ferro fos, l’acer i l’acer inoxidable.

1) Ferro fos. Conjunt d’aliatges ferrosos que contenen principalmenty ferro i petites quantitats de carboni i silici. Les seves propietats varien molt, depenent del tipus d’aliatge i del tractament tèrmic que portin. El camp d’aplicacions del ferro fos és molt ampli, des carcasses de motors i màquines eines fins a equips de ferrocarril, passant per brides i canonades.

2) Acer. L’acer és una aliatge de ferro i carboni. Les seves principals característiques són el baix cost d’obtenció i la seva gran resistència, rigidesa i durada. Adquireix tremp (Gran duresa) quan es refreda amb rapidesa a costa de guanyar certa fragilitat. Els acers especials tenen característiques adaptades a les seves aplicacions.

3) Acer inoxidable. L’acer inoxidable es va dissenyar per resistir la corrosió típica de l’acer. El compost principal que s’afegeix és el crom. A principis del segle XX va ser quan es va desenvolupar industrialment. Actualment existeix una gran varietat d’acers inoxidables.

Metalls no ferrosos.

Els metalls no ferrosos no contenen ferro. En general tenen menor resistència a la tracció i menor duresa que els metalls ferrosos, però són més resistentenes a la corrosió. Inicialment el cost de producció era mes elevat que el dels materials ferrosos, encara que amb el perfeccionament de les tècniques d’extraccion i de processament s’ha aconseguit disminuir notablement els costos. Els més utilitzats són:

1) Alumini. lleuger, tou, poc resistent i difícil de corroir, s’usa en la indústria aeronàutica.

2) Coure. Excel·lent conductor elèctric i molt dúctil. Per cablejat i aparellatge elèctric.

3) Magnesi. Resistent i més lleuger que l’alumini. S’utilitza en aliatges amb altres matèries especialment l’alumini.

4) Niquel. Maleable i dúctil, resistent a la corrosió, per la qual cosa se sol utilitzar per recobrir altres metalls.

5) Plom. Pesat, extraordinàriament dúctil i un bon protector contra les radiacions electromagnètiques, com els raigs X.

6) Zinc. S’usa fonamentalment per galvanitzar l’acer i així protegir-lo de la corrosió.

7) Silici. És molt abundant. És la base física de l’electrònica de semiconductors.

8) Titani. És tan resistent com l’acer i pesa un 45% menys. És un dels principals materials en el desenvolupament tecnològic actual.

9) Tàntal. – s’obté a partir del coltan. És un altre material estratègic per a les noves tecnologies.

 

LA CORROSIÓ

La corrosió es defineix com la deterioració d’un material produït per l’atac químic de l’ambient que l’envolta. Com que és una reacció química, la velocitat a la que es produeix depèn de diversos factors com la temperatura, la concentració dels reactius que hi hagi en l’ambient, l’esforç mecànic a què aquest sotmès el material i la erosions. Els metalls s’obtenen transferint gran gantidad d’energia a materials naturals. Aquesta energia fa que els metalls tinguis més energia interna que els materials compostos dels que es van extreure. Per això hi ha una tendència espontània (Com és la corrosió) a tornar als estats de menor energia. La corrosió tipica dels metalls és la corrosió electroquímica. Consisteix en l’intercanvi d’electrons amb agents externs, que en els metalls es produeix molt fàcilment.

9.1-PREVENCIÓ DE LA CORROSION.

la corrosió és un procés destructiu que produeix grans pèrdues econòmiques i és una causa de riscos importants per a la seguretat d’edificis, màquines i vehicles de tot tipo.puede controlar o prevenir-se mitjançant diferents mètodes. el més comú és triar materials resistents a la corrosió en l’ambient on s’utilitzaran. també es combat la corrosió metal mitjançant recobriment amb una pelicula d’altres materials, com les pintures i la galvanització.10.Els POLIMERS. els polímers estan constitudios per la unió de moltes molècules petites anomenades monomeros. així es formen cadenes enormes amb les formes més diversas.existen polímers naturals com el cotó, la seda, la llana, el cautxú natural, les proteïnes i els àcids nucleics. però, els més utilitzats en l’actualitat són d’origen sintètic com el niló, el polietilè i el clorur de polivinil (PVC). els polímers sintètics més importants són els plàstics, les fibres i els cautxús.

10.1-ELS PLÀSTICS.

els plàstics són polímers que quan se’ls aplica una força prou intensa es deformen irreversiblement. hi ha molts tipus de plàstics però tots ells es poden incloure en dos grups:-Els termoplàstics -> són materials que per donar-els forma cal calentarels.una vegada donada la forma, es deixen refredar, perquè aquesta sigui permanent. si es volen modificar de nou, poden tornar a escalfar cert nombre de vegades sense que perdin les seves propiedades.-els plàstics termoestables -> adquireixen la seva forma permanent mitjançant una reacció química. posteriorimente no es poden tornar a fondre ja que en aquest cas es degraden o descomponen. l’ús dels plàstics en la indústria és molt ampio. entre els seus avantatges estan el baix cost de fabricació i el seu pes reduït. a més són bons aïllants elèctrics per això s’usen molt per fabricar connectors, interruptors i carcasses de components, circuits i equips elèctrics i electrònics. el gran problema dels plàstics és que no són biodegradables i per tant contribueixen a la contaminació mediambiental.

10.2-ELS CAUTXÚS.

els primers cautxús que es van usar eren d’origen natural, però a poc a poc, s’han anat substituint per cautxú sintètic que s’obté a partir d’hidrocarburs. hi ha molts tipus de cautxús. es fabriquen cautxús que ofereixen una alta elasticitat i flexibilitat, amb resistència als estrips ia l’abrasió. a més repel · leixen l’aigua i són aïllants tèrmics i elèctrics. s’usen per fabricar pilotes de golf, calçat, articles impermeables, pneumatics i sòls.

10.3-LES FIBRAS.

las fibres sintètiques són polímers que s’usen per fabricar teixits. es poden obtenir a partir de carbó, quitrà, amoníac, petroli, i alguns subproductes industrials. aquestes fibres resulten elàstics, lleugeres i molt resistents, tant al desgast com a la presència d’àcids o altres agents externs. la incorporacio d’un colorant al polímer permet tenyir el material abans de la seva confecció, aconseguint una coloració de més qualitat que a més no destenyeix.

11.MATERIALES CERÀMICS.

els materials ceràmics són sòlids inorgànics, no metàl · lics, gabricados mitjançant tractament tèrmic. les matèries utilitzades tradicionalment per fabricar ceràmiques són les argiles, feldspats i el quars, aels que se’ls afegeixen alguns additius com colorants i desgreixants. en l’actualitat s’utilitzen tb altres substàncies cocmo el titani, per obtenir propietats específiques. les pincipales propietats de les ceràmiques són gran resistència mecania ia la corrosió, i bon aïllament tèrmic i elèctric. aquestes qualitats han perimitido emprar materials ceràmics en la indústria aeroespacial, en medicina (ossos i dents) en optroelectronica (fibres de vidre, condensadors i làser) i en l’energia nuclear (cel · les de combustible).

12.El PAPEL.

el paper s’obté a partir de pasta de paper elaborada amb teixits vegetals. es va descobrir en xinesa al segle IId.cy al segle VIII pas als àrabs, els qui ho van estendre a totes les zones que van ser conquistant. amb la invenció de la impremta les necessitats de paper van créixer de forma exponencial. a això es van unir les possibilitats que va començar a oferir la r.ind de manera que la fabricació de paper pas de ser un procés artesanal a convertir-se en industrial. a mitjan segle xx es va produir una gran transformació en la fabricació del paper. es van incorporar noves tècniques que van permetre d’una banda, incrementar la resistència i per altra impermeabilitzar, pintar i millorar l’acabat de les superfícies. a més es van introduir controls automàtics en el procés de fabricació.

12.1-EL FUTUR DEL PAPER.

per analitzar les perspectives de futur convé diferenciar entrel us diferents usos que se li dóna al paper. d’una banda aquesta el paper que es destina a imprimir documents de text o gràfics. abans de la generalització de l’ordinador, aquest tipus de paper s’usava gairebé exclusivament en les impremtes. al llarg del segle xx, el paper destinat a les arts gràfiques crecio de forma espectacular. però, les perspectives per al segle XXI apunten a una reducció important de la candtidad de llibres, revistes i diaris impresos en paper. amb la generalització de l’ús de l’ordinador i de les impressores / fotocopiadores de baix cost es va produir un fenomen sorprenent. crecio espectacularment l’ús de paper. els documents circulen en format electrònic, però al final s’imprimeixen, per llegir-els després o arxivar-els. és previsibilbe que aquesta tendència canviï a mesura que millori la quantitat de les pantalles electròniques. la tecnologia per fabricar pantalles electròniques aquesta evolucionant molt i en els propers anys podran llegir-se en elles documents amb la mateixa rapidesa i eficàcia que en el paper. i aquesta és precisament la gran esperança per reduir dràsticament el consum de paper destinat a la impressió de documents. però a més el paper té altres usos com són la fabricació de mocadors, tovallons, paper higiènic, embolcalls i caixes. en aquest tipus d’aplicacions no hi ha perspectiva que disminueixi el consum sinó que és prevesible l’augment considerable.

12.2-PAPER I desforestació.

la deforestació és la desaparició dels boscos o masses forestals a causa bàsicament a l’activitat humana. el paper es fa de cel · luelsa i aquesta s’obté dels arbres. si la demanda de cel · luelsa obliga a talar més arbres dels que es puguin reposar, es caminés cap a la deforestació progressiva del planeta. els boscos regulen el clima locar i gloobar mitjançant la absorció i creació de precipitació i l’intercanvi de gasos atmosfèrics. si els boscos contuinuan sent destruïts, els patrons globals del clima poden tornar més inestables i extrems. per això resulta fàcil comprendre que no s’ha d’usar més paper del necessari, una bona estratègia és el reciclatge del paper i el consum de productes de paper reciclat.

Anuncis

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s