propiedades y aplicaciones de los metales

7/17/2019 Propiedades y Aplicaciones de Los Metales

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PROPIEDADES

Y

APLICACIONES

DE LOSMETALES,

POLIMEROS,

MADERA,

CAUCHOS Y

CERAMICOS

VELLON CALDERON,

INGENIERIA DE MATERIALES



UNIVERSIDAD NACIONAL “JOSÉ FAUSTINO

SÁNCHEZ CARRIÓN”

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA

INDUSTRIAL

TEMA: PROPIEDADES Y APLICACIONES DE LOS METALES,

POLIMEROS, CERAMICOS, MADERAS Y CAUCHO

DOCENTE: LAOS BERNAL, ALDO FELIPE

ALUMNO: VELLÓN CALDERÓN, JULIO ROBERTH

CICLO: IV

HUACHO - PERÚ

201



PROPIEDADES Y APLICACIONES DE LOS METALES

ALUMINIO

Propiedades

Color plateado, punto de ebullición !"#$%&c, 'etal 'u( electro positi)o (

alta'ente reacti)o" Al contacto con el aire caliente se corroe

Aplicaciones: construir a)iones, autos, )a*ones, papel alu'inio, ( reactores

nucleares"

HIERRO

Propiedades: punto de +usión -.-&c, punto de ebullición !"%-/&c, se

co'bina con +l0or, cloro, bro'o, (odo ( 1stato"

Aplicaciones: la 'a(or parte del 2ierro se utili3a en 2ierro +or4ado, 2ierro

colado, ( en acero"

COBRE

Propiedades: resistente a la corrosión, punto de +usión /5.&c, punto deebullición !-$%&c, conductor del calor ( la electricidad"

Aplicación: trans+or'ación en cables el6ctricos, acu7ación de 'onedas, (

0tiles decocina



LATÓN

Propiedades: aleación de cobre ( cinc, se )uel)e 8uebradi3o al acercarse a la

te'peratura de +usión

Aplicación: se +abrica ala'bre, +i*uras art9sticas, etc"

CINC

Propiedades: es +r1*il a te'peraturas ordinarias, es cristalino, insoluble en

a*ua soluble en alco2ol ( 1cidos

Aplicaciones: es capa protectora para el 2ierro ( el acero, placas de bater9as,

rellenar llantas de *o'a etc"

ACERO

Propiedades: aleación de 2ierro ( carbono :contiene entre /,/# ( !,!-; de

carbono,

Aplicaciones: se usa para 2acer casas ( edi+icios, puentes col*antes, de arco,

( de )i*as, )eleros, bu8ues, pilotes ( apuntalados"

BRONCE

Propiedades: est1 2ec2o de cobre ( esta7o, es '1s duro ( resistente 8ue

otras aleaciones :'enos 8ue el acero<

Aplicación: se utili3a para producción de ar'as, ( +abricación de ob4etos



sonoros"

PROPIEDADES ENERALES DE LOS MATERIALES

CER!MICOS

• Co'parados con los 'etales ( pl1sticos son duros, no co'bustibles (

no o=idables"

• Su *ran dure3a los 2ace un 'aterial a'plia'ente utili3ado co'o

abrasi)o ( co'o puntas cortantes de 2erra'ientas"

• >ran resistencia a altas te'peraturas, con *ran poder de aisla'iento

t6r'ico (, ta'bi6n, el6ctrico"

• >ran resistencia a la corrosión ( a los e+ectos de la erosión 8ue causan

los a*entes at'os+6ricos"

• Alta resistencia a casi todos los a*entes 8u9'icos"

• ?na caracter9stica +unda'ental es 8ue pueden +abricarse en +or'as con

di'ensiones deter'inadas

• Los 'ateriales cer1'icos son *eneral'ente +r1*iles o )idriosos" Casi

sie'pre se +racturan ante es+uer3os de tensión ( presentan poca

elasticidad"

Clasi"icación

Dependiendo de la naturale3a ( trata'iento de las 'aterias pri'as ( del

proceso de cocción, se distin*uen dos *randes *rupos de 'ateriales

cer1'icos las cer#$icas %r&esas ( las cer#$icas "inas"

Ma'eriales cer#$icos porosos o %r&esos( No 2an su+rido )itri+icación, es

decir, no se lle*a a +undir el cuar3o con la arena debido a 8ue la te'peratura



del 2orno es ba4a" Su +ractura :al ro'perse< es terrosa, siendo total'ente

per'eables a los *ases, l98uidos ( *rasas" Los '1s i'portantes

Arcilla cocida: de color ro4i3a debido al ó=ido de 2ierro de las arcillas

e'pleadas" La te'peratura de cocción es de unos 5//@C" A )eces, la pie3a se

recubre con es'alte de color blanco :ó=ido de esta7o< ( se deno'ina lo3a

estann9+era" Con ella se +abrican baldosas, ladrillos, te4as, 4arrones, ca3uelas,

etc"

Lo)a i'aliana: Se +abrica con arcilla entre a'arillaro4i3a 'e3clada con arena,

pudiendo recubrirse de barni3 transparente" La te'peratura de cocción ronda

los///@C" Se e'plea para +abricar )a4illas baratas, adornos, tiestos""""

Lo)a in%lesa Babricada de arcilla arenosa a la cual se le 2a eli'inado el ó=ido

de 2ierro ( se le 2a a7adido sile=, (eso, +eldespato :ba4ando el punto de +usión

de la 'e3cla< ( caol9n para 'e4orar la blancura de la pasta" Se e'plea para

)a4illa ( ob4etos de decoración" La cocción se reali3a en dos +ases

" Se cuece a unos //@C" tras lo cual se saca del 2orno ( se recubre con !"

es'alte"

!" Se introduce de nue)o en el 2orno a la 'is'a te'peratura

Re"rac'arios Se +abrican a partir de arcillas 'e3cladas con ó=idos de alu'inio,

torio, berilio ( circonio" La cocción se e+ect0a entre los ".// ( los "$// &C,

se*uidos de en+ria'ientos 'u( lentos para e)itar a*rieta'ientos ( tensiones

internas" Se obtienen productos 8ue pueden resistir te'peraturas de 2asta

."/// &C" Las aplicaciones '1s usuales son ladrillos re+ractarios :8ue deben

soportar altas te'peraturas en los 2ornos< ( electro cer1'icas :usados en

auto'oción, a)iación""""

http://es.wikipedia.org/wiki/Loza

http://es.wikipedia.org/wiki/Loza



Ma'eriales cer#$icos i$per$ea*les o "inos: en los 8ue se so'eten a

te'peraturas su+iciente'ente altas co'o para )itri+icar co'pleta'ente la arena

de cuar3o" As9, se obtienen productos i'per'eables ( '1s duros" Los '1s

i'portantes son

res cer#$ico co$+n: obtenido a partir de arcillas ordinarias, so'etidas a

te'peraturas de unos ".// &C" Es 'u( e'pleado en pa)i'entos ( paredes"

res cer#$ico "ino: Obtenido a partir de arcillas conteniendo ó=idos 'et1licos

a las 8ue se le a7ade un +undente :+eldespato< para ba4ar el punto de +usión"

M1s tarde se introducen en un 2orno a unos ".// &C" Cuando est1 a punto de

+inali3ar la cocción, se i'pre*nan los ob4etos de sal 'arina 8ue reacciona con

la arcilla +or'ando una +ina capa de silicoalun'inato alcalino )itri+icado 8ue

con+iere al *res su )idriado caracter9stico" Se e'plea para )a4illas, a3ule4os"""

Porcelana: obtenido a partir de una arcilla 'u( pura, caol9n, 'e3clada con

+undente :+eldespato< ( un desen*rasante :cuar3o o s9le=<" Su cocción se

reali3a en dos +ases una a una te'peratura de entre "/// ( ".// &C (, tras

aplicarle un es'alte otra a '1s alta te'peratura pudiendo lle*ar a los "5// &C"

Teniendo 'ultitud de aplicaciones en el 2o*ar :pilas de cocina, )a4illas, ta3as de

ca+6, etc"< ( en la industria :toberas de reactores, aislantes en trans+or'adores,

etc"<"

POLIMEROS

APLICACIONES:

http://es.wikipedia.org/wiki/Gres


http://es.wikipedia.org/wiki/Porcelana



http://es.wikipedia.org/wiki/Porcelana



Re)esti'ientos

Ad2esi)os

Materiales estructurales

Materiales para in*enier9a

En)asado

Ropa

Electrolitos :bater9a<

S0per condensadores el6ctricos

Conductores

Soportes sólidos para s9ntesis or*1nica

io'edicina

Propiedades ,-sicas

Densidad (ρ)

La densidad es la 'edida de peso por unidad de )olu'en de un 'aterial a !.

&C"

Propiedades Mec#nicas

Por otro lado est1n las propiedades 'ec1nicas, dentro de las cuales se tienen

la tensión 8ue indica la resistencia del 'aterial ( al reali3ar dic2o ensa(o se

obtienen los si*uientes par1'etros 'ódulo el1stico, elon*ación, resistencia a

la +luencia ( la resistencia a la ruptura la +le=ión 8ue ta'bi6n in)olucra la

resistencia del 'aterial para deter'inar el 'ódulo de +le=ión ( la resistencia a

la +le=ión la dure3a 8ue es la resistencia 8ue opone un 'aterial a ser

penetrado o ra(ado"

Los 'ateriales poli'6ricos presentan . tipos distintos de co'porta'iento

es+uer3ode+or'ación +r1*il, d0ctil ( total'ente el1stico" En los pol9'eros, el

'ódulo de elasticidad, resistencia a la tracción ( ductilidad se deter'ina de la

'is'a +or'a 8ue en las aleaciones 'et1licas"



Propiedades T.r$icas

En el 1rea de las propiedades t6r'icas se pueden 'encionar la cristalinidad

8ue se re+iere al ordena'iento de las cadenas del pol9'ero 8ue contrario a lo

8ue se piensa le i'parte a la resina opacidad debido a 8ue las 'ol6culas

presentan 'a(or e'pa8ueta'iento ( por lo tanto i'piden el paso de la lu3 por

'edio de ellas, es decir, 8ue entre '1s cristalino sea un pol9'ero 'enos

transparencia" La cristalinidad le i'parte al 'aterial alta ri*ide3 ( te'peraturas

de +usión ele)adas, entre otras propiedades"

Propiedades /&-$icas

Binal'ente se encuentran las propiedades 8u9'icas, dentro de las cuales cabe

destacar la resistencia 8u9'ica de los pol9'eros, (a 8ue la 'is'a deter'ina si

es co'patible o no con otros ele'entos"

MADERA

Propiedades de la Madera

La disposición de las +ibras de la 'adera, su ta'a7o, orientación, el contenido

de 2u'edad, el ta'a7o de los poros, etc", deter'inar1n sus propiedades"

Dependiendo de las propiedades ser1n 'e4or para un uso o para otro"

La Madera es aislan'e '.r$ico 0 el.c'rico"

Es buena cond&c'ora del sonido :ac0stico<"



Es un Material reno1a*le2 *iode%rada*le 0 recicla*le"

Es d+c'il2 $alea*le 0 'ena)"

El color es debido a las sales, colorantes ( resinas" Las '1s oscuras son '1s

resistentes ( duraderas"

La 'e3'&ra depende del ta'a7o de los poros" Condiciona el trata'iento 8ue

debe recibir la 'adera"

Las 1e'as se deben a la orientación ( color de las +ibras" La densidad depende

del peso ( la resistencia"

La Densidad, Cuanto '1s tiene la 'adera es '1s resistente" Casi todas las

'aderas tienen una densidad 'enor 8ue la del a*ua, lo 8ue les per'ite +lotar"

Las 'aderas de ba4a densidad :2asta /"- *rc'.< se conoce co'o con9+eras"

Las de alta densidad :'a(or a /"- *rc'.< se conoce co'o laterali3adas

,le3i*ilidad, es la +acilidad para ser cur)adas en el sentido de su lon*itud, sin

ro'perse ni de+or'arse" La tienen especial'ente las 'aderas 4ó)enes (

blandas"

La 4endid&ra, consiste en la +acilidad 8ue contiene la 'adera en partirse o

ra4arse en el sentido de la +ibra" La resistencia ser1 'enor si es de +ibra lar*a (

carece de nudos, as9 co'o si est1 )erde la 'adera"

D&re)a o resis'encia al cor'e, 8ue depender1 de la 'a(or o 'enor co2esión

entre sus +ibras" Est1 en relación directa entre la 'a(or cantidad de +ibras ( la

'enor cantidad de a*ua" Por e4e'plo, una 3ona de nudos tendr1 'a(or

co2esión de sus +ibras 8ue una 3ona li'pia, por tanto ser1 '1s dura (

resistente al corte"



Al ser un Material Poroso absorbe la 2u'edad"

ALUNAS DE LAS UTILIDADES 5 LAS ,UNCIONES DE LA MADERA EN

LA CONSTRUCCIÓN SON:

Madera para aca*ados ?tili3adas para puertas, )entanas, closets, 'uebles,

'adera en piso, etc"

Escaleras en $adera co'o las er*onó'icas, las est6ticas, )ar9a se*0n el

espacio ( el *usto para ser ubicadas en un espacio interior o e=terior"

P&er'as de $adera est6tica'ente atracti)as, robustas ( pr1cticas, se pueden

utili3ar co'o puertas de entrada, puertas de e=teriores, puertas de *ara4e (

puertas interiores"

P&er'as en $adera 4&ecas Las puertas 2uecas consisten en un ar'a3ón

8ue est1 cubierto por a'bas caras con una +ina capa de 'adera"

P&er'as $adera en panel Las puertas del panel se 2acen con una serie de

paneles de 'adera sólidos en )arios ta'a7os ( +or'as"

P&er'as en $adera Lisas ?na puerta lisa est1 2ec2a de l1'inas del*adas de

c2apa de 'adera dura, '1s un n0cleo sólido de 'adera"

Madera para pisos

Los pisos de madera aportan calide3 ( ele*ancia res*uardan del +r9o" Su

e=tensa )ariedad per'ite dar *usto a todas las necesidades ( estilos"

Los pisos de 'adera nunca pasan de 'oda, co'binan con cual8uier estilo

decorati)o ( se adaptan a todas las te'peraturas ( cli'as"

Madera Es'r&c'&ral

http://www.madepatula.com/productos


http://www.madepatula.com/productos-2/obras-civiles/pisos2012-12-17-16-42-34-detalle



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Con 'uc2a +recuencia se le lla'a al 'aterial estructural 'adera4e o 'adera

*ruesa" Debido a 8ue la resistencia de la 'adera )ar9a con el tipo de car*a a la

8ue se su4eta

Col&$nas de $adera

La colu'na de 'adera 8ue se usa con '1s +recuencia es la colu'na sólida

sencilla" Consiste en una sola pie3a de 'adera" ?n tipo de colu'na 8ue

ta'bi6n se considera co'o colu'na sólida

6i%as de $adera

?na via en madera es un 'ie'bro estructural 8ue est1 su4eto a car*as

trans)ersales"

La madera

se 2a con)ertido en un 'aterial resistente para la construcción, se

adapta a di+erentes entornos" Su uso 2a sido de *ran aco*ida, tanto 8ue 2a

lle*ado al punto de construirse !asas en madera, ( para sitios con cli'as '1s

+uertes ta'bi6n se constru(en !a"a#as en madera 8ue prestan 'e4ores

alternati)as 8ue las construcciones tradicionales"

CAUCHO

Propiedades "-sicas

F A ba4as te'peraturas, se )uel)e r9*ido, ( cuando se con*ela en estado de

e=tensión ad8uiere estructura +ibrosa"

F Calentando a '1s de // @C", se ablanda ( su+re alteraciones per'anentes"

F El cauc2o bruto ad8uiere *ran de+or'ación per'anente debido a sunaturale3a pl1stica"

http://www.madepatula.com/productos-2/construccion/vigas-laminadas-detalle

http://www.madepatula.com/productos-2/obras-civiles/casas-detalle

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F La plasticidad del cauc2o )ar9a de un 1rbol a otro ( ta'bi6n depende de la

cantidad de traba4o dedo al cauc2o desde el estado l1te=, de las bacterias 8ue

lo aco'pa7an e in+lu(en en su o=idación ( de otros +actores" La plasticidad

puede 'odi+icarse dentro de ciertos l9'ites por la acción de productos

8u9'icos"

F La densidad del cauc2o a / @C" es de /"G-/ a !/ @C" es de /"G.#" El cauc2o

bruto des2elado despu6s de la 'asticación por cilindros +r9os no )ar9a de

densidad"

F Cuando el cauc2o bruto 2a sido estirado ( de+or'ado durante al*0n tie'po,

no )uel)e co'pleta'ente a su estado ori*inal"

F Si se calienta, la recuperación es 'a(or 8ue a la te'peratura ordinaria" Este

+enó'eno se deno'ina de+or'ación residual o estira'iento per'anente ( es

propio del cauc2o"

F El cauc2o bruto absorbe a*ua" Los coa*ulantes usados en el l1te= al preparar

el cauc2o a+ectan al *rado de absorción de a*ua usando 1cido clor29drico,

sul+0rico o alu'bre se obtienen cauc2os con poder de absorción relati)a'ente

ele)ado" El poder de absorción de a*ua del cauc2o puri+icado es 'u( ba4o"

F >ran )ariedad de sustancias son solubles o pueden dispersarse en cauc2o

bruto, tales co'o el a3u+re, colorantes, 1cido este1rico, N+enil!na+tila'ina,

pi*'entos, aceites, resinas, ceras, ne*ro de carbono ( otras"

F El e+ecto deteriorante de lu3 ( el calor sobre el cauc2o se reconoció lar*o

antes del descubri'iento de la )ulcani3ación"

Propiedades 7&-$icas

F La solubilidad del cauc2o bruto en sus disol)entes '1s co'unes no es 'u(

ele)ada" Para 2acer una solución de /; es necesaria cierta disociación, (a

por 'edios 8u9'icos, e'pleando un o=idante, (a por 'edio +9sicos, utili3ando

un 'olino"F Los disol)entes '1s usados son el benceno ( la na+ta" Otros buenos



disol)entes son el tricloroetileno, tetracloroetano, pentacloroetano, tetracloruro

de carbono, cloro+or'o, tolueno, =ileno, Heroseno ( 6ter" El cauc2o se 2inc2a

pri'ero poco a poco 2asta las consistencias de *el ( despu6s 6ste se dispersa

+or'ando una solución" El cauc2o bruto au'enta de / a #/ )eces su propio

peso en disol)entes 8ue a la te'peratura ordinaria +or'an *el con el cauc2o"

F La )iscosidad de la solución del cauc2o bruto es *rande"

F El cauc2o bruto calentado 2asta !// @C" se ablanda ( sus soluciones tienen

'enor )iscosidad, pero el n0'ero de dobles enlaces se conser)a sin

alteración"

F Cuando la te'peratura se ele)a 2asta !-/ @C", los enlaces dobles se separan

( tiene lu*ar la +or'ación de anillos" El ca'bio a cauc2o c9clico ele)a la

densidad ( la solubilidad, el producto obtenido es una dura ( +r1*il resina"

Usos

Actual'ente se +abrican 'iles de art9culos de cauc2o para usos 'u(

di+erentes" El cauc2o es a'plia'ente utili3ado en la +abricación de neu'1ticos,

llantas, art9culos i'per'eables ( aislantes, por sus e=celentes propiedades de

elasticidad ( resistencia ante los 1cidos ( las sustancias alcalinas" Es repelente

al a*ua, aislante de la te'peratura ( de la electricidad" Se disuel)e con

+acilidad ante petróleos, bencenos ( al*unos 2idrocarburos"

Actual'ente '1s de la 'itad del cauc2o usado 2o( en d9a es sint6tico, pero

a0n se producen )arios 'illones de toneladas de cauc2o natural anual'ente"

Desde 5!. se utili3a el cauc2o co'o 'aterial para +abricar prendas de )estir,

8ui31s sobre la base 8ue este tipo de ropa se +or'a una se*unda piel" El

cauc2o 2ipoaler*6nico puede producirse a partir de *ua(ule" El cauc2o es una

propuesta para el +uturo co'o aislante en la industria 'otora"

Las +uentes principales del cauc2o puro son las l1'inas ( planc2as del l1te= de

las plantaciones del 1rbol Je)ea, ade'1s del l1te= no coa*ulado e'pleado en

al*unas industrias" El cauc2o reciclado, calentado con 1lcali durante ! o ./

2oras, puede e'plearse co'o adulterante del cauc2o crudo para reba4ar el

precio +inal del producto" La cantidad de cauc2o reciclado 8ue se puede utili3ar

depender1 de la calidad del art9culo 8ue se 8uiera +abricar"Co'parado con el cauc2o )ulcani3ado, el cauc2o no tratado tiene 'u( pocas



aplicaciones" Se usa en ce'entos, cintas aislantes, cintas ad2esi)as ( co'o

aislante para 'antas ( 3apatos" El cauc2o )ulcani3ado tiene otras 'uc2as

aplicaciones" Por su resistencia a la abrasión, el cauc2o blando se utili3a en los

dibu4os de los neu'1ticos de los auto'ó)iles ( en las cintas transportadoras el

cauc2o duro se e'plea para +abricar carcasas de e8uipos de bo'beo ( las

tuber9as utili3adas para per+oraciones con lodos abrasi)os"

Por su +le=ibilidad, se utili3a +recuente'ente para +abricar 'an*ueras,

neu'1ticos ( rodillos para una a'plia )ariedad de '18uinas, desde los rodillos

para escurrir la ropa 2asta los instalados en las rotati)as e i'prentas" Por su

elasticidad se usa en )arios tipos de a'orti*uadores ( 'ecanis'os de las

carcasas de '18uinas para reducir las )ibraciones" Al ser relati)a'ente

i'per'eable a los *ases se e'plea para +abricar 'an*ueras de aire, *lobos (

colc2ones" Su resistencia al a*ua ( a la 'a(or9a de los productos 8u9'icos

l98uidos se apro)ec2a para +abricar ropa i'per'eable, tra4es de buceo, tubos

para 8u9'ica ( 'edicina, re)esti'ientos de tan8ues de al'acena'iento,

'18uinas procesadoras ( )a*ones al4ibes para trenes" Por su resistencia a la

electricidad el cauc2o blando se utili3a en 'ateriales aislantes, *uantes

protectores, 3apatos ( 'antas, ( el cauc2o duro se usa para las carcasas de

tel6+onos, pie3as de aparatos de radio, 'edidores ( otros instru'entos

el6ctricos" El coe+iciente de ro3a'iento del cauc2o, alto en super+icies secas (

ba4o en super+icies 20'edas, se apro)ec2a para correas de trans'isión (

co4inetes lubricados con a*ua en bo'bas para po3os pro+undos"

propiedades y aplicaciones de los metales

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