Materiales Metálicos y No Metálicos: Usos y Aplicaciones

La siderurgia y el acero

La siderurgia es el conjunto de técnicas de tratamiento del mineral de hierro para la obtención de hierro metálico y de sus aleaciones. También se perfeccionó el método para eliminar las impurezas del hierro y fabricar un material mucho más resistente y flexible: el acero. Estas mejoras fueron las impulsoras de la Revolución Industrial en el siglo XVIII.

La edad del silicio en la actualidad

Se utiliza de dos modos:

• Cómo áridos. Las arenas y las gravas formadas por silicatos se han convertido en un material estratégico por su empleo como áridos en la fabricación del hormigón.
• Por sus propiedades eléctricas. Las estructuras cristalinas con base de sílice tienen la propiedad de ser semiconductoras. Esta propiedad hace que sean componentes electrónicos como diodos, leds, transistores, memorias, etc.

Los materiales metálicos

Los materiales metálicos son sustancias compuestas de uno o más elementos metálicos, pero que pueden contener también algunos elementos no metálicos que modifican sus propiedades. Fav: Las aleaciones de hierro y acero, el aluminio y el titanio.

Ventajas de los materiales metálicos:

• Buenos conductores de calor y electricidad.
• Resistencia mecánica alta.
• Fáciles de deformar, pueden moldearse en láminas (maleabilidad) o como hilos (ductilidad).
• Su reciclaje es posible en casi todos los casos y relativamente sencillo.

Inconvenientes de los materiales metálicos:

• Relativa escasez.
• Toxicidad de algunos.
• La escasa resistencia a la corrosión de muchos de ellos.

El hierro y el acero

El hierro sigue siendo el metal más utilizado, lo más frecuente es que se emplee el acero. Los aceros son aleaciones de hierro que difieren en la cantidad de carbono que contienen.

Usos y aplicaciones

Lo más normal respecto al acero es que se le añadan otros metales, como níquel, cromo, manganeso o vanadio para que tengan mayor resistencia mecánica o a la corrosión que el acero normal. El acero inoxidable de utensilios de cocina contiene 15% cromo y 7% níquel. Está presente en la mayor parte de nuestros objetos cotidianos.

El aluminio

Durante el siglo XIX se consideró como un metal precioso.

Usos y aplicaciones:

• Es un gran conductor eléctrico.
• Su baja densidad y alta resistencia a la corrosión.
• Las aleaciones de aluminio con cobre, manganeso, magnesio o silicio, llamadas 'duraluminio', tienen gran resistencia mecánica y ligereza. Se utilizan en la aeronáutica, la automoción, las industrias químicas, etc.

El titanio

Hay dos métodos para extraerlo metálico puro:

• Mediante electrólisis.
• Mediante la reacción de tetracloruro de titanio puro con el magnesio fundido.

Usos y aplicaciones:

• Alta resistencia a la corrosión, a la presión y a las altas temperaturas, más su escasa densidad (industria aeronáutica y aeroespacial).
• Nula toxicidad y su carácter inerte, bueno para aplicaciones médicas.

El grafito y la madera

El grafito está formado por carbono puro, el mineral se encuentra ampliamente distribuido por la corteza terrestre y a veces se extrae de yacimientos naturales. Sin embargo, la mayor parte del grafito que usamos se fabrica a partir de sustancias con alto contenido en carbono.

Usos y aplicaciones:

• Buen conductor de corriente eléctrica (electrodos de pilas o escobillas de motores).
• Es blando y tizna (lápices).
• Gran lubricante sólido por la suavidad de sus superficies.

La madera es un material natural que tiene una estructura interna con fibras, anillos y vetas que genera la planta a medida que va creciendo y que dan a la madera flexibilidad o resistencia frente a esfuerzos direccionales.

Usos y aplicaciones:

• Material para construir o para hacer embalajes y diversos objetos, como vigas de viviendas.
• Fuente de celulosa. Se extraen de la madera triturándola y remojándola en agua, con ella se elabora la pasta con la que se hace el papel.