EL CORCHO

EL CORCHO

El corcho es la corteza del alcornoque. Puede presentarse en bruto, como fruto directo de la extracción de la corteza del árbol o elaborado para su utilización en diferentes áreas. El principal componente del corcho es la suberina (polímero natural (biopolímero) producido por las paredes celulares de algunas células de las plantas).

La producción mundial de corcho es de unas 340.000 toneladas, de las cuales,  Portugal produce un 52%, España un 32%, e Italia un 6%.

Proceso de obtención:

La extracción del corcho del alcornoque es lo que se denomina «saca del corcho». Esta saca se hace sobre todo durante el mes de julio, que es el mes en el que el corcho puede ser separado del árbol sin dañarlo. En esta época los trabajadores denominados "corcheros" o "peladores" extraen la corteza del alcornoque cortando con un hacha y uniendo las grietas verticales del corcho. Así retiran lo que se denomina planchas de corcho.

Existen fundamentalmente dos procesos distintos para el tratamiento del corcho:

El primero de ellos es el utilizado para la creación del tapón de corcho de las botellas. En este proceso, el corcho es hervido a 100 grados durante aproximadamente una hora, después se deja curar el corcho durante un año. Este corcho una vez curado se hierve una segunda vez, se corta en tiras y se perfora para crear los tapones.

En el segundo proceso el corcho de peor calidad y los restos de las planchas de buen corcho se limpian, trituran, aglutinan y prensan para obtener un aglomerado de corcho en muy diversas presentaciones: gránulos, planchas, rollos, barras, u otras formas geométricas. Su uso es variado, desde tapones de botellas de peor calidad hasta baldosas para pisos o techos, como material aislante, como junta de estanqueidad, o en paneles ya sean acústicos o decorativos.

Elaboración de productos:

- Uno de los usos más difundidos del corcho es como tapón para recipientes de vidrio, en especial botellas de vino, de aceite y champán.

 - Otra aplicación frecuente del corcho es la producción de paneles con fines acústicos o decorativos, que en ocasiones se colocan sobre las paredes, a modo de carteleras donde se fijan notas, avisos u otros objetos livianos mediante chinchetas.

- También se usa como componente en los instrumentos de viento como cierre para evitar la salida de viento en las llaves y otras zonas.

LOS ELASTÓMEROS

LOS ELASTÓMEROS

Los elastómeros se caracterizan por permitir enormes deformaciones elásticas, del orden del 1000%. Esta cualidad se consigue después de un vulcanizado (aporte de azufre al a masa, seguido de una subida de la temperatura, hasta unos 145 grados, y una presión de unas 5 atmósferas).

Lo que distingue a los elastómeros de los polímeros plásticos es que cuando un elastómero es estirado, sus moléculas se alinean, permitiendo que muchas veces tomen un aspecto cristalino. Sin embargo, una vez que se suelta, rápidamente, vuelve a su estado original de elástico desorden.

El oxígeno, el calor y la luz solar actúan lentamente sobre los elastómeros, reduciendo la elasticidad del material. Los principales elastómeros son:

• Caucho Natural: Se obtiene del latex, un jugo lechoso que sueltan ciertos árboles tropicales al hacerles pequeños cortes en el tronco o desprenderles parte de él. Actualmente ha sido prácticamente reemplazado por el caucho sintético (que veremos a continuación) ya que es más barato y posee mejores cualidades. Sus aplicaciones son muy reducidas, se suele emplear únicamente en colchones y almohadas.

• Neopreno (sintético): Los neoprenos constituyen uno de los primeros cauchos sintéticos.Los vulcanizados de neopreno, en todos sus tipos, se asemejan a los del caucho natural en las propiedades físicas básicas; pero son muy superiores en muchas propiedades especificas como la resistencia al deterioro por los aceites, los disolventes, la oxidación, la luz solar, la flexión, el calor y las llamas. La resistencia a las llamas es probablemente su propiedad más singular, y es debida a su contenido de cloro.

• Siliconas (sintético): La silicona es un polímero inodoro e incoloro hecho principalmente de silicio. La silicona es estable a altas temperaturas, lo que la hace útil en gran variedad de aplicaciones industriales, como lubricantes, adhesivos, moldes, impermeabilizantes, y en aplicaciones médicas y quirúrgicas, como prótesis valvulares cardíacas…

• Caucho (sintético): Actualmente se fabrican miles de artículos de caucho para usos muy diferentes. El caucho es ampliamente utilizado en la fabricación de neumáticos, llantas, artículos impermeables y aislantes, por sus excelentes propiedades de elasticidad y resistencia ante los ácidos y las sustancias alcalinas. Es repelente al agua, aislante de la temperatura y de la electricidad.

MATERIALES CERÁMICOS

MATERIALES CERÁMICOS

Los materiales cerámicos son todos aquellos materiales fabricados a partir de la arcilla y que han sido posteriormente cocidos. El tipo de cerámica obtenida dependerá de la naturaleza de la arcilla empleada, de otros materiales aportados y de la temperatura y tiempo de cocción.

1. Propiedades mecánicas y térmicas de los materiales cerámicos:

• Resistencia mecánica: debido a que es un material frágil presenta baja resistencia a la flexión, a la torsión y al impacto; sin embargo, su resistencia a la compresión es muy elevada. Existen cuatro factores que influyen en la resistencia mecánica de la cerámica: La porosidad, el diseño, el método de modelado y el vidriado.

Pese a su dureza, los materiales cerámicos son muy frágiles

• Resistencia al desgaste o a la abrasión: Tiene una ressitencia de entre 6 y 7 en la escala de Mohs. Este aspecto es importante en aspectos como el desgaste que se da por el rozamiento de los cuchillos sobre los platos de cerámica.

• Resistencia térmica: la cerámica presenta una buena resistencia térmica (impide el paso del calor).

• Resistencia al choque térmico: se refiere a los cambios bruscos de temperatura a la que es sometida una pieza. Debido a su falta de ductilidad, la mayor parte de la cerámica es muy sensible a estos cambios de temperatura.

• Baja conductividad eléctrica (si bien existen cerámicas superconductoras).

2. Tipos de materiales Cerámicos

A. Materiales cerámicos porosos:

Son aquellos que no han sufrido vitrificación (no se llega a fundir el cuarzo de la arena ya que la temperatura del horno es baja). Son permeables a gases, líquidos y grasas y tienen una fractura terrosa. Los tipos más importantes son:

Tipo	Características/aplicaciones
Arcilla cocida	-Su color es rojizo (debido al óxido de hierro). -La temperatura de cocción es de unos 800°C. -A veces, la pieza se recubre con un esmalte de color blanco y se denomina loza estannífera. -Se emplea para fabricar baldosas, ladrillos, cazuelas, etc.
Loza italiana	-Se fabrica de arcilla amarillo-rojiza, mezclada con arena. Puede estar recubierta con barniz transparente. -La temperatura de cocción ronda los 1000°C -Se utilizan para fabricar vajilla barata, adornos, tiestos, etc.
Loza inglesa	-Se fabrica de arcilla a la cual se le ha eliminado el óxido de hierro y se le ha añadido sílex, yeso, feldespato y caolín, para mejorar la blancura de la pasta. La cocción la hace en dos fases: 1. Se cuece a unos 1100°C. Luego se saca del horno y se recubre con esmalte. 2. Después se introduce de nuevo en el horno a la misma temperatura. -Se usa para vajilla y objetos de decoración.
Refractarios	-Se fabrica a partir de arcillas mezcladas con óxidos de aluminio, torio, berilio, circonio, etc. -La cocción se hace a unos 1300°C, seguido de enfriamientos muy lentos para evitar agrietamientos. -Las aplicaciones más usuales son: 1. Ladrillos refractarios que deben soportar altas temperaturas en el interior de hornos. 2. Electrocerámicas para la fabricación de piezas y motores de automóviles y aviación (se halla en plan experimental).

Arcilla cocida:

Loza italiana:

Loza inglesa:

Refractarios:

B. Materiales cerámicos impermeables:

Se someten a temperaturas bastante altas en las que se vitrifica completamente la arena de cuarzo. De esta manera se obtienen productos impermeables y más duros. Los más importantes son:

Tipos	Características/aplicaciones
Gres cerámico común	-Se obtiene de la arcilla ordinaria, a la que se somete a temperaturas de unos 1300°C. -Se utiliza en pavimentos y paredes
Gres Cerámico fino	-Se obtiene a partir de arcillas mezcladas con óxidos metálicos y fundente (feldespato). -Se introduce en un horno a unos 1300°C. Luego se le echa sal marina por encima, que reacciona con la arcilla, formando una capa de silicoaluminato alcalino vitrificado, que le confiere el vidriado característico. -Se emplea para vajillas, azulejos, etc.
Porcelana	Se fabrica a partir de la arcilla muy pura (caolín) mezclada con feldespato (que baja el punto de fusión) y un desengrasante (cuarzo o sílex). -Se hace en dos fases: 1. Se cuece a unos 1000°C. Luego se saca y se le aplica un esmalte. 2. Se introducen de nuevo en el horno a una temperatura de unos 1400°C. -Se utiliza en esculturas de lujo, tazas de café, vajillas, etc.

Gres cerámico común:

Gres cerámico fino:

Porcelana:

 

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.