METALES NO FERROSOS LIGEROS Y ULTRALIGEROS

METALES NO FERROSOS LIGEROS

Aluminio:

El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferromagnético. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8% de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales. En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos, plagioclasas y micas). Como metal se extrae únicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita, que está compuesto por alúmina y es de color rojizo.

Características:


- Es un metal muy ligero.

- Genera de forma natural una capa de óxido que lo hace muy resistente a la corrosión.

- Es un excelente conductor del calor y la electricidad.

- Es un buen reflector tanto de la luz como del calor.

- Es dúctil y tiene una densidad y un punto de fusión bajo.

- Es impermeable.



Ficha técnica

Nombre, símbolo y número
Aluminio, Al, 13
Masa atómica
26,9815386(8) u
Densidad
2,7 kg/L
Punto de fusión
660 °C
Punto de ebullición
2 519 °C
Calor específico
900 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica
37,7 x 10^6 S/m
Conductividad térmica
237 W/(K x m)
Módulo elástico
70 GPa




Aplicaciones: 

El aluminio es uno de los metales más empleados para la fabricación en el mundo. Está presente en múltiples ámbitos y de formas muy diferentes. Sectores como por ejemplo la automoción, el transporte, el envase y embalaje para la conservación de alimentos o la arquitectura y edificación, entre otros, son ejemplos del uso de este material.

- Aluminio en la construcción: 


El aluminio se utiliza para la construcción de cerramientos, fachadas continuas, marcos, puertas, ventanas, persianas, contraventanas, mosquiteras, galerías, barandillas, vallas, parasoles, persianas venecianas, construcción prefabricada, radiadores e intercambiadores de calor, chapas para contratechos, etc.






                                                      - Aluminio en los transportes:


Gracias a su elevada relación resistencia/peso, el aluminio se utiliza para la construcción de motores, bombas, pistones, ruedas, marcos y acabados, paragolpes, compuertas para camión, furgonetas, elementos de carrocería, radiadores e intercambiadores de calor. El sector de los transportes es el que más utiliza el aluminio, aproximadamente un tercio de todo el metal consumido en Europa. Una de las principales razones es que mover peso, cuesta energía.




- Aluminio en las construcciones mecánicas:

El aluminio se utiliza en la fabricación de máquinas y de instalaciones. Máquinas para impresión, máquinas textiles, máquinas para el trabajo de la madera, máquinas para oficinas y ordenadores, instrumentación científica.




- Aluminio en electrónica:

El aluminio es el material más utilizado junto con el cobre, gracias a la gran conductibilidad eléctrica. La aplicación más conocida es la de las líneas eléctricas aéreas de distribución, casi todas realizadas con cables de aluminio.









- Aluminio en el sector doméstico: 

El aluminio se utiliza en numerosos productos de uso doméstico: baterías de cocina, electrodomésticos, escaleras, cabinas de ducha, mobiliario, equipos de iluminación, componentes de decoración y equipamiento para deportes y tiempo libre.





- Aluminio en estado puro (en polvo): 

El aluminio en estado puro al mezclarlo con pintura, protege muy bien a la intemperie.






Titanio:

Mineral de Ilmenita
Es un metal abundante en la naturaleza; se considera que es el cuarto metal estructural más abundante en la superficie terrestre. 

No se encuentra en estado puro sino en forma de óxidos, en la escoria de ciertos minerales de hierro y en las cenizas de animales y plantas. Su utilización se ha generalizado con el desarrollo de la tecnología aeroespacial, donde es capaz de soportar las condiciones extremas de frío y calor que se dan en el espacio. La extracción del titanio es un proceso complejo, lo que encarece extraordinariamente el producto final. En la actualidad, los minerales de los que se obtiene el titanio son el rutilo y la ilmenita. 



Características:

Características físicas
Características mecánicas
Características químicas
-Su densidad o peso específico es de 4507 kg/m3.
-Tiene un punto de fusión de 1675 °C (1941 K).
-Es de color plateado grisáceo.
-Es paramagnético, es decir, no se imanta debido a su estructura electrónica.
-Forma aleaciones con otros elementos.
- Gran resistencia a la corrosión.
-Tiene poder refractario
- No es buen conductor del calor ni de la electricidad.

 

-Mecanizado por arranque de viruta similar al acero inoxidable.
-Permite fresado químico.
-Maleable, (permite la producción de láminas muy delgadas) y dúctil (permite la fabricación de alambre delgado).
-Presenta una gran dureza, elevada resistencia a la tracción, gran tenacidad y elevada elasticidad.
-Permite la fabricación de piezas por fundición y moldeo.
-Material soldable.
-Se encuentra en forma de óxido, en la escoria de ciertos minerales y en cenizas de animales y plantas.
-A temperatura ambiente tiene estructura hexagonal (llamada fase alfa). Por encima de 882 °C presenta estructura cúbica (conocida como fase beta).
-La resistencia a la corrosión que presenta es debida a la formación de un óxido que lo recubre.

 



Aplicaciones:

Aplicaciones biomédicas: Titanio quirúrgico
El titanio es un metal biocompatible, ya que los tejidos del organismo toleran su presencia sin que se hayan observado reacciones alérgicas del sistema inmunitario. Esta propiedad de biocompatibilidad del titanio unido a sus cualidades mecánicas de dureza, ligereza y resistencia han hecho posible una gran cantidad de aplicaciones de gran utilidad para aplicaciones médicas, como prótesis, tornillos óseos, implantes dentales, fabricación de válvulas cardíacas y marcapasos, gafas, herramental quirúrgico, tijeras, etc.



Otras aplicaciones de titanio son:En la industria energética tales como bombas, depósitos, reactores químicos y columnas de fraccionamiento en centrales que utilizan agua de mar como refrigerante.
Industria automovilística y militar: muelles y bielas, material de blindaje, construcción de submarinos nucleares y misiles.








METALES ULTRALIGEROS

Magnesio:


Catalogado como un metal ultraligero, el magnesio es el séptimo elemento en abundancia constituyendo del orden del 2% de la corteza terrestre y el tercero más abundante disuelto en el agua de mar. Los minerales de magnesio más importantes son: carnalita (el más empleado, se obtiene del agua del mar), dolomita y magnesita.




Ficha técnica

Nombre, símbolo, número
Magnesio, Mg, 12
Estado ordinario
Sólido
Densidad
1738 kg/ m3
Punto de fusión
650 °C
Punto de ebullición
1 090 °C
Resistividad
0,8Ω x mm2/m
Resistencia a la tracción
18kg/mm2
Conductividad eléctrica
22,6 × 106 S/m
Conductividad térmica
156 W/(K·m)

Características:
El magnesio no se encuentra en la naturaleza en estado libre (como metal), sino que forma parte de numerosos compuestos, en su mayoría óxidos y sales; es insoluble.
 El magnesio elemental es un metal de color blanco plateado que, en contacto con el aire se vuelve menos lustroso.
 A diferencia de otros metales alcalinos no necesita ser almacenado en ambientes libres de oxígeno, ya que está protegido por una fina capa de óxido, la cual es bastante impermeable y difícil de eliminar.
 El magnesio reacciona con agua a temperatura ambiente. Cuando se sumerge en agua, en la superficie del metal se forman pequeñas burbujas de hidrógeno, pero si es pulverizado reacciona más rápidamente.
El magnesio es un metal altamente inflamable, entrando en combustión fácilmente cuando se encuentra en forma de virutas o polvo.Una vez encendido es difícil de apagar, ya que reacciona tanto con nitrógeno presente en el aire (formando nitruro de magnesio) como con dióxido de carbono (formando óxido de magnesio y carbono).
 Al arder en aire, el magnesio produce una llama blanca muy intensa.



Aplicaciones:
Los compuestos de magnesio, principalmente su óxido, se usan como material refractario en hornos para la producción de hierro y acero, metales no férreos, cristal y cemento, así como en agricultura e industrias químicas y de construcción.
El uso principal del metal es como elemento de aleación del aluminio, empleándose las aleaciones aluminio-magnesio en envases de bebidas. Las aleaciones de magnesio, especialmente magnesio-aluminio, se emplean en componentes de automóviles, como llantas, y en maquinaria diversa. 
Otros usos muy característicos del magnesio son: El polvo de carbonato de magnesio (MgCO3) es utilizado por los atletas como gimnastas y levantadores de peso para mejorar el agarre de los objetos, flashes fotográficos, pirotecnia y bombas incendiarias…



Berilio:

El berilio es uno de los metales estructurales más ligeros, su densidad es cerca de la tercera parte de la del aluminio, por lo que se puede clasificar dentro de los metales ultraligeros. Presenta diversas propiedades poco comunes e incluso únicas.
El berilio se presenta en la naturaleza formando diversos compuestos minerales. Constituye aproximadamente el 0,006% de la corteza terrestre. Es un elemento metálico, gris y  frágil. Se le llama berilio por su mineral principal, el berilo.



Ficha técnica

Nombre, símbolo y número
Berilio, Be, 4
Estado ordinario
Sólido
Densidad
1848 kg/m3
Calor específico
1825 J/(K·kg)
Punto de ebullición
2770º C
Punto de fusión
1277 º C
Conductividad eléctrica
31,35 × 106 S/m
Conductividad térmica
201 W/(K·m)

 
Características:

- Muy duro y quebradizo, no magnético, buena elasticidad y excelente conductividad térmica y eléctrica.
- Es uno de los metales más ligeros y, entre ellos, es de los de mayor punto de fusión; por encima de 600ºC es fácilmente maleable.
- A temperatura ambiente, es resistente a la oxidación, aunque la posibilidad de rayarlo con vidrio se debe probablemente a la formación de una fina capa de óxido.
- En presencia de humedad o con agua se recubre de una fina capa de hidróxido que le protege del posterior ataque por el oxígeno o el agua incluso a altas temperaturas. 
-Tanto el berilio (y sus aleaciones) como sus sales son tóxicas (por su acción sobre los pulmones) y deben ser manejadas con mucho cuidado.


Aplicaciones:

 
Antes, se empleaban compuestos de berilio en tubos fluorescentes.
Elemento de aleación, en aleaciones cobre-berilio con una gran variedad de aplicaciones.
Por su rigidez, ligereza y estabilidad dimensional, se emplea en la construcción de diversos dispositivos como giróscopios, equipo informático, muelles de relojería e instrumental diverso.
Moderador de neutrones en reactores nucleares.
En el diagnóstico con rayos X se usan delgadas láminas de berilio para filtrar la radiación visible, así como en la litografía de rayos X para la reproducción de circuitos integrados.








 

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