- ¡Hola de nuevo blogger@s! Volvemos al turrón, esta vez, vamos con los materiales metálicos, hablaremos un poco de ellos y de sus características. Así que, sin marearlo más, vamos al jaleo.
- Tipos de enlaces químicos:
- Fuerza que mantiene juntos a grupos de dos átomo o más, agrupándolos como si solo fuese un átomo, con el fin de tratar de parecerse al gas noble más cercano. Solamente los electrones de último nivel energético (parte externa del enlace), pueden formar un enlace, conocidos como enlace de valencia.
- Existen tres tipos de enlaces:
1.- Enlace iónico: se forma al juntarse un átomo de los elementos metálicos (pérdida fácil de electrones), con un átomo de los elementos no metálicos (facilidad para ganar electrones).
- Características:
- Precisa de gran fuerza para romper el enlace (redes cristalinas duras).
- Poseen un elevado punto de fusión.
- En estado sólido, no conducen la corriente eléctrica, pero al fundirse o al disolverse, los iones recuperan movilidad y pueden ser conductores.
2.- Enlace covalente: se forma al unificar dos o más átomos de elementos no metálicos. Poseen un gran número de electrones en su nivel más externo (electrones de valencia), por lo que tienen mayor tendencia a ganar electrones que a cederlos. Por lo tanto, no pueden ceder electrones entre sí.
- Características:
- Poseen un punto de fusión bajo.
- Las disoluciones acuosas son malas conductoras, porque no poseen partículas cargadas.
- Los sólidos y los líquidos fundidos no son conductores.
3.- Enlace metálico: los átomos metálicos, tienen pocos electrones en su última capa (electrones de valencia), estos átomos pierden facilmente esos electrones y se convierten en iones positivos. Éstos se ordenan en el espacio formando una red metálica. Los electrones de valencia desprendidos, forman una nube de electrones que puede desplazarse a través de toda la red. Todos los iones positivos, quedan unidos mediante la nube de electrones de carga negativa que están a su alrededor.
- Características:
- Gran capacidad de conductor (térmico y eléctrico).
- Puntos de fusión moderadamente altos.
- Son maleables y dúctiles.
- Gran resistencia a la solubilidad.
- Enlace metálico:
- Produce estructuras muy compactas, concretamente, son tres:
- Estructura hexagonal. (Primera)
- Estructura cúbica centrada en el cuerpo. (Segunda)
- Estructura cúbica centrada en las caras. (Tercera)
- A pesar de ser estructuras muy compactas, podemos diferenciar una especialmente por presentar una menor resistencia con respecto a las otras, hablamos de la estructura centrada en el cuerpo. Los metales que presentan dicha estructura (litio, sodio y metales alcalinos entre otros), son tan blandos, que pueden ser cortados incluso con una navaja o un cuchillo normal que pueda tener cualquiera en su cocina.
- Poseen elevados puntos de fusión y ebullición, es decir, se precisa de una gran cantidad de energía para separar la estructura cristalina que forman estos átomos.
- Gran capacidad de maleabilidad y ductilidad, permiten ser laminados y estirados en hilos (aluminio y cobre respectivamente).
- Poseen una gran densidad, debido a sus estructuras tan compactas.
- Metalografía:
- Estudia la estructura micróscopica de los metales y sus aleaciones, hay que tener en cuenta que la pieza ha de ser perfectamente plana, porque los sistemas de visión del microscopio no poseen de gran profundidad. De esta forma, es posible determinar la forma y tamaño del granos, las distintas fases e inclusiones sobre las propiedades mecánicas del metal. La microestructura, revelará el tratamiento térmico del metal y podrá predecirse su comportamiento esperado.
- Grano: el tamaño del grano tiene gran importancia en cuanto a propiedades mecánicas. Los efectos del desarrollo del grano (crecimiento) provocados por el tratamiento térmico son de fácil predicción. La temperatura, los elementos aleantes y el tiempo de impregnación térmica afectan al tamaño. Es preferible un grano de tamaño pequeño, que uno de gran tamaño. Los de menor tamaño ofrecen mayor resistencia a la tracción, mayor dureza y se distorsionan menos durante el temple, además son menos susceptibles al agrietamiento. El grano fino esta enfocado para herramientas. Sin embargo, en los aceros el grande incrementa la endurecibilidad.
- El tamaño del grano se determina por de medio de la cuenta de los granos en cada pulgada cuadrada bajo un aumento X100 (imagen superior).
- Materiales metálicos:
- Clasificación por densidad e importancia industrial:
- Densidad: magnitud que hace referencia a la masa de un cuerpo que podemos encontrar dentro de un determinado volumen.
- Actualmente se precisa mucho del bronce, ya que es muy dúctil y se usa para realizar instalaciones eléctricas en su gran mayoría (cables). La plata y el oro, para la fabricación de joyas. El aluminio y el hierro para fabricaciones de carrocerías y componentes.
- Acero: a pesar de no saber a ciencia cierta el inicio de la fundición del acero, los primeros artefactos encontrados por arqueólogos, datan del año 3.000 A. de C. en Egipto, exactamente. Sin embargo, hacia el 1.000 A. de C., los griegos a través de un tratamiento térmico ya endurecían armas de hierro.
-Los primeros artesanos en trabajar el hierro, producían aleaciones que hoy se clasifican como hierro forjado, mediante una técnica que implicaba calentar una masa de mineral de hierro y carbón vegetal en un gran horno con tiro forjado, de esta manera el mineral se veía reducido a una masa esponjosa de hierro metálico llena de escoria de impurezas metálicas, junto con las cenizas del carbón. La esponja de hierro era retirada mientras permanecía incandescente, dándole fuertes golpes con pesados martillos para poder expulsar la escoria y así, soldar el hierro. Ocasionalmente esta técnica, producía accidentalmente auténtico acero en lugar de hierro forjado.
- Después del siglo XIV se aumentó el tamaño de los hornos utilizados para la fundición y se incremento el tiro para forzar el paso de los gases de combustión por la carga o mezcla de materias primas. En estos hornos de mayor tamaño el mineral de hierro de la parte superior del horno se reducía a hierro metálico y a continuación absorbía más carbono como resultado de los gases que lo atravesaban.
- Los aceros son muy duros y tenaces, estas propiedades se intensifican cuando se someten al templado (600º-900ºC) y se los enfría bruscamente en aceites minerales o aguas con sales ácidas. Este proceso de enfriamiento, le da mayor elasticidad y fuerza. Si es lento, el acero adopta la forma primitiva, ya que el carbono tiende a separarse de la masa de hierro. El acero, se puede imantar, pero mantiene el magnetismo a diferencia del hierro dulce.
- Aluminio: en 1807, humpry bavy confirmo su existencia en la alúmina e invento su nombre. Fue desconocido por las antiguas civilizaciones. Recién en 1807, humpry bavy confirmo su existencia en la alúmina e invento su nombre. Como metal fue preparado por primera vez por WOHLER EN 1827. para ello calcino una mezclaca de cloruro de aluminio con potasio metálico. posteriormente se obtuvo por via electrolítica. fue Busen quien descompuso una sal doble de cloruro de aluminio en polvo, mezclado con oxido metálico. Este método se emplea para la obtención de metales y aleaciones difíciles de lograr por otros medios, así como también para la soldadura. Esta propiedad se debe a aquí el oxido de aluminio tiene un calor de formación mayor que los demás óxidos metálicos.
- El aluminio es un elemento muy abundante en la naturaleza, solo aventajado por el oxígeno. Se trata de un metal ligero, con una densidad de 2700 kg/m³, y con un bajo punto de fusión (660 °C). Su color es blanco y refleja bien la radiación electromagnética del espectro visible y el térmico. Es buen conductor eléctrico
- Es un material blando (escala de mohs: 2-3-4) y maleable. En estado puro tiene un límite de resistencia en tracción de 160-200 N/mm². Todo ello le hace adecuado para la fabricación de cables eléctricos y láminas delgadas.
-Y hasta aquí llega la explicación de hoy, espero que os sirva de ayuda y recordad, que poco a poco iremos todos aprendiendo a la vez. ¡Salu2!
-Para la realización de esta entrada, me he apoyado en wikipedia y en algún foro de internet y algún detalle que me sonaba de las clases.