Els metalls no fèrrics 1) Els factors determinants van ser que el coure es un dels pocs metalls que es podien trobar en estat natural a la natura. A més, el coure pur és prou dúctil i tou per donar−li forma colpejant−lo, i té un color vermellós lluent que no perd fàcilment. I el factor del bronze va ser que sovint coincidien els minerals de coure amb d'altres que contenien estany, i això primerament va ser un fet involuntari, i aquest aliatge fa augmentar la seva resistència mecànica i fa disminuir la seva temperatura de fusió. 2) Els efectes que te sobre la indústria metal·lúrgica són que la indústria es veu obligada a obtenir el coure de minerals cada cop més pobres. Això suposa una despesa més gran d'energia i d'aigua en la seva metal·lúrgia. 3) Segons la riquesa del mineral, s'utilitzen dos procediments diferents: la via seca per als materials rics i la via humida per als minerals pobres. 4) Precipitació aquosa que conté en dissolució els àcids sulfúrics i nítrics produïts per la combinació dels òxids de sofre i nitrogen, despresos en els processos industrials, amb el vapor d'aigua atmosfèric. Té efectes altament corrosius i provoca un augment fortísim de l'acidesa dels rius i llacs i, en general, del sòl. 5) L'afinament augmenta la puresa del metall obtingut i es fa en dues etapes: l'afinament tèrmic i l'afinament electrolític: − Afinament tèrmic es fa en un forn de reverber on, gràcies a la combustió de gas o del fuel, es fonen el coure blister i la ferralla de coure en presencia d'aire. En aquest procés es produeix una oxidació i una posterior reducció del coure que arriba a obtenir−se al final amb una riquesa del 99,5%. − Afinament electrolític consisteix en situar el coure en forma de plaques a l'interior d'un tanc que conte una dissolució de sulfat de coure àcid i fer−li circular un corrent elèctric continu durant uns 15 dies. El coure pur es va dipositan en les plaques dipositades en el pol negatiu i les impures van quedant dipositades al fons del recipient. Un cop finalitzada l'electròlisi, el coure obtingut te una puresa del 99,9% i s'anomena càtode de coure o coure electrolític, que pot ser comercialitzat directament o be desprès de ser colat en lingots. 6) − El llautó s'aconsegueix amb l'aliatge del coure i el zinc, i que això fa millorar les propietats mecàniques del coure, i el zinc redueix la conductivitat elèctrica i tèrmica del coure. I el llautó resulta mes variat que el bronze. − El bronze s'aconsegueix amb l'aliatge de qualsevol altre metall que no sigui el zinc, i això fa que es millori considerablement la resistència a la corrosió, especialment a l'aigua de mar i als carburants, també millora les propietats de fusió i emmotllament de manera mes important que en els llautons. 1

7) − Els llautons ordinaris son aquells que només estan formats per coure i zinc, i, si intervenen altres elements, ho fan en proporcions molt petites. − Els llautons especials son aquells que tenen, a part del zinc, un altre element d'aliatge que li confereix propietats especials. 8) Els llautons amb mes del 50% de zinc no tenen aplicacions industrials, perquè son molt durs i fràgils. 9) Els avantatges que pot aportar son que millora de les propietats mecàniques del coure, en baixa el punt de fusió i el fa mes apte per a l'obtenció d'objectes per emmotllament. Els llautons resultem mes barats. I els inconvenients que te son que el zinc redueix la conductivitat elèctrica i tèrmica. 10) Els avantatges que pot aportar son que milloren les propietats de fusió i emmotllament, milloren les propietats mecàniques com la duresa, resistència al desgast per fregament. També millora considerablement la resistència a la corrosió, especialment a l'aigua de mar i als carburants. I els inconvenients son que empitjora la conductivitat elèctrica i tèrmica. 11) Mineral Bauxita Trituracio Deshidratacio +Na OH Alumina hidratada Calcinacio Alumina Electrolisi Alumini (AL) 12) La diferencia de nivell que hi ha entre l'alumini i el coure amb l'acer, es ben diferenciat i axo es pot veure en la seva resistencia i la duresa. 13) El tindri−hem que aliar amb el silici amb una proporcio del 5 a 20%, i aixo el fara augmentar la duresa i la resistencia a la corrosio, millorar molt la facilitat per a l'emmotllament pero dificulta el mecanitzat. 14) Un dels aliatges que baixa la resistencia a la corrocio es el zinc. 15) Per conformar el alumini fari servir el coure com aliatge per que tingues resistencia mecanica. 16) Com es pot comprovar hi ha una gran diferencia en alguns aspectes entre l'alumini pur i el duralumini.

2

Propietat Resistència al trencament Límit elàstic Allargament Duresa Densitat

Alumini pur 55 17 25 20 2,71

Duralumini 500 420 6 135 2,8

Unitats N/mm2 N/mm2 % HB G/cm3

17) Els efectes del plom sobre el organisme humà són: anèmia, paràlisis en el canell i turmell, disminució de la intel·ligència, problemes d'audició... 18) La necessitat d'afegir−hi antidetonants a la benzina es per a prevenir creus conseqüències a l'hora de posar−la en un bidó o un dipòsit tancat, que només amb la pressió de l'exterior podria explotar. 20) • El plom es el metall més dens i el magnesi es el metall més lleuger. • El titani es el metall millor conductors del calor i el magnesi es el metall millor conductor elèctric. • El níquel es el metall mes plàstic en fred. • El magnesi es el metall més rígid. • El níquel es el metall més resistent als esforços mecànics. • El titani es el metall més dur i el plom es el metall més tou. 21) Per a millorar les propietats mecàniques dels aliatges de magnesi, els són aplicats tractaments tèrmics com ara el tremp i la recuita. 22) El procediment per a pogué millorar les propietats mecàniques es afegint petites quantitats d'altres metalls, com ara el zirconi (Zr), el tori (Th) o d'altres metalls pertanyents als grups dels lantànids o dels actínids. 23) La utilitat del materials antifricció be donada per la gran pèrdua d'energia que es perd al rosament entre peces i al relentiment que això provoca, per aquest motiu s'han creat els material antifricció per resoldre aquests problemes. 24) Com es pot veure en aquest quadre es pot veure la resistència mecànica, la plasticitat i la duresa del zinc amb els diferents tipus d'aliatge, alumini (Al), coure (Cu) i el magnesi (Mg). Composició >99% Zn 95,96% Zn + 4% Al + 0,04% Mg

R. mecànica 117 281

Plasticitat 32 10

Duresa 36 82

3

94,96% Zn + 4% Al + 1% Cu + 0,04% Mg 93% Zn + 4% Al + 3% Cu

326 322

7 8

91 100

Activitats finals 1) • Plom. • Níquel. • Llautó. • Plom. • Titani. • Coure. • Bronze. • Titani. 2) El metall que podríem fer servir és el Titani. 3) L'acritud és l'estat adquirit pels metalls en ser deformats plàsticament en fred, caracteritzat per l'augment de la duresa i de la fragilitat del metall. 4) Les tres propietats més destacades del coure són la seva alta densitat, és dúctil, mal·leable i és tou. 5) La causa per la qual l'alumini és pugui conformar pel mètode de la fundació injectada és el seu baix punt de fusió (660º), en canvi el coure te un alt punt de fusió (1083º) i això el fa difícilment injectable. 6) Per donar−li forma a una peça de duralumini el primer que es te que fer es calentar−la i treballar amb ella donant−li la forma que vols, desprès al tremp per acabar de donar−li la forma desitjada i es sotmet a la recuita. 7) EL motiu per la qual l'obtenció de l'alumini es costos és per que es necessita molta energia, molta bauxita i els residus que deixa es tenen que tractar per que no contaminin. I això fa que sigui un proses molt costos. 8) No es fa servir el laminatge ni el trefilat per que els aliatges ultralleugers perden les seves propietats mecàniques a partir dels 150ºC. Per solucionar aquest problema se li afegeixen petites quantitats d'altres metalls. 9)

4

El proses de conformació que es pot fer servir per al titani es el de laminatge per el seu alt punt de fusió 1670º. 10) Els avantatges que aporta la polverimetal·lúrgia com a tècnica de conformació de materials es que no depèn d'altres temperatures dels materials a l'hora de conformar−los. 11) • Níquel. • Acer. • Magnesi. • Zinc. • Alumini. • Titani. • Plom. • Estany. • Coure. Materials no metàl·lics 1) Monòmer: són cadascun de les molècules d'etilè amb enllaç trencat. Polímer: és la molècula formada en cadena. Homopolímer: és el polímer resultant de la polimerització d'un sol monòmer. Copolímer: és la substància produïda per copolimerització. 2) Els monòmers van reaccionant entre ells formant una cadena, fins a formar una cadena gegant o polímer. I durant la síntesi dels polímers cal controlar aquest grau de polimerització, ja que en dependrà algunes de les propietats del producte final. 3) Els orígens que poden tenir els polímers orgànics són els plàstics o les resines, molècules gegants formades per àtoms de carboni juntament amb d'altres d'hidrogen, oxigen i, en menor mesura, clor, fluor, nitrogen i silici. 4) − Els polímers sintètics son obtinguts industrialment a partir dels seus components elementals: polietilè, polipropilè, pvc, niló... − Els polímers artificials son obtinguts industrialment per modificació dels polímers naturals i cel·luloide, embonita, galatita... El primer polímer que es va elaborar va ser els artificials. 5

5) − Poliadicció: Es el procés d'obtenció del polietilè a partir de monòmers d'etilè. − Policondensació: es la reacció química que fan dos productes químics que no poden formar polímers individualment. − Grau de polimerització: es la quantitat de monòmers que conte una molècula gegant formada per la unió de monòmers que formen cadenes. 6) Les estructures que poden tenir els polímers son: lineals, ramificada, entrecreuada i la reticulada. − La lineal i la ramificada tenen un comportament termoplàstic: s'estoven quan s'escalfen i s'endureixen quan es refreden, en un procés reversible que pot repetir−se moltes vegades. − Els polímers entrecreuats formen els elastòmers perquè poden ser deformats fàcilment sense que es trenquin els seus enllaços ni es modifiqui la seva estructura, d'aquesta manera presenten un comportament elàstic. − Els reticulars son sempre termoestables ja que s'endureixen quan s'escalfen el primer cop i ja no poden tornar a ser estovats. 7) Depenent del grau de cristal·linitat el polímer poden variar les seves propietats mecàniques. 8) La funció que tenen els lubrificants en el proses d'obtenció del plàstic son que milloren els problemes de lliscament sobre les maquines, matrius... 9) El significat de la frase la deformació produïda en un material per un esforç depèn de la seva velocitat d'aplicació es que com més velocitat, la força produïda sobre un cos serà més alta i la deformació també serà més alta. 10) • El polímer més lleuger es: Polipropilè (PP) i el polímer més dens es: Politetrafluoroetilè (Tefló). • El millor aïllant de l'electricitat es: Polietilè d'alta i baixa densitat (HDPE, LDPE). • El més rígid per a esforços de tracció es: Niló (PA) • El més fràgil per a esforços de flexió es: Polietilè de baixa densitat (LDPE). • El més plàstic dels termoplàstics i termoestables es: Resina fenòlica (PF). • L'elastomer més lleuger es: Cautxú natural (NR). 11) Els factors en que es poden variar les propietats del polímers poden ser el mòdul elàstic, la resistència al trencament i el allargament.

6

12) Per que un elastòmer tingui un allargament del 100% te que tindré un grau de polimerització de 430 Monòmers/molècula i una resistència al trencament de 6.5 N/mm2 . 13) S'utilitza el PET en contes del PVC en les begudes gasoses per que el efecte que fa el carboni en el PVC es perjudicial per a la salut i per aquest motiu fan servir PET. 14) Vida llarga • Moltes peces de roba estan fetes de un polímer com es el Niló (PA). • Per aïllament de les cases amb l'entorn es fa servir la Silicona (SI) per tapar els forats i les juntes entre materials. • Diàriament es fan servir els endolls o interruptors que estan fets de Resines epoxi (EP). Vida curta • Les proteccions d'embalatge son fets de Poliuretà (PUR). • Les ampolles flexibles de refresc que estan fetes de Polietilè (LDPE). • Els embasso de begudes carbòniques de Politereflalat d'etilè (PTFE). 15) Plàstic: − Els avantatges que te es que no és fràgil − Els inconvenients es que tenen poca vida, es converteixen en residus difícilment assimilables per la natura i es produeix un desgast energètic (petroli). 16) Els plàstics el gran inconvenient que te es el del reciclatge, això es pot soluciona fent servir la piròlisi que consisteix en aplicar altes temperatures en absència d'oxigen. 17) A la indústria de fusta, els arbres es classifiquen en arbres de fusta tova i arbres de fusta dura. Els de fusta tova són arbres de fulla perenne com ara el pi i l'avet (també s'anomenen coníferes o gimnospermes); en canvi, els de fusta dura són arbres de fulla caduca com el roure i el faig (també s'anomenen frondoses o angiospermes). 18) 19) 20) Si que hi haurà una gran diferencia perquè una fusta esta verda i l'altre no, i amo afectarà més a la que es verda, per que conte un alt percentatge d'humitat i la pot fer variar de forma segons passi el temps i es vagi assecant. I l'altre fusta com ja casi no tindrà humitat el calaix quedarà millor i més resistent. 7

21) (pes de la fusta humida − pes de la fusta seca) humitat = −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− X 100% pes de la fusta seca ( x − 10Kg) 200% * 10Kg 200% = −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− X100% −−−−−−−−−−−−−−−−− = x − 10Kg 10Kg 100% 20Kg = x − 10KG x = 30Kg Com hem comprovat si te una humitat del 200% la fusta verda augmenta el triple el seu pes en relació quan esta seca. 22) El que probablement passaria es que el tauler es trenques al fer un esforç fort, i ho faria en sentit de les vetes. I això es podria solucionar posant una xapa amb les vetes en diferent sentit i això faria augmentar bastant la resistència del tauler. 23) El motiu que crec que afecti tant la humitat als tauler de Tablex es que son premsades quan estan humides, encara que això els faci ser més resistents, el problema es quan tornen a humitejar−se que això els fa provocar importants deformacions. 24) Les influencies que ha tingut la indústria química en la indústria de la fusta ha estat considerable, per que ha fet que la fusta millores les seves qualitats, com pot ser el seu temps de vida utilitzant vernissos, pintures i productes químics per a treure més profit de la fusta. 41) L'acer no es podria incloure dins dels materials compostos, per que esta format per el ferro i el carboni, i els materials compostos estan formats per dos o més materials de composició i l'acer només consta de un ja que el carboni es un element. 42) Els materials compostos estan formats per dos o més materials de composició, forma i grandària diferents, sense que hi hagi combinació química entre ells. 43) − El formigó és un material compost de ciment pòrtland, sorra i grava, aquest material presenta una alta resistència a la compressió i una baixa resistència a la tracció. 8

− El formigó armat esta format per el formigó i unes barres o malles d'acer, i això fa augmentar la seva resistència a la tracció. − El formigó pretesat esta format per formigó i unes barres o malles d'acer, però contràriament al formigó armat aquest al posar les barres aquestes són sotmeses a un esforç de tracció sense arribar a superar el punt elàstic, i es manté així fins que el formigó es seca, i un cop sec es deixen lliures les barres d'acer, i d'aquesta forma és molt més resistent a la tracció. 44) El formigó si que es pot considerar un material compost, per que esta format per mes de dos materials, com són el ciment, sorra i la grava. 45) La resistència especifica és la comparació dels valors de resistència dels materials en funció de les seves densitats. 46) Les propietats que es busquen quan s'elabora un material contraplacat o emparedat és de buscar la màxima lleugeresa, rigidesa i resistència. 47) Els materials lleugers són tan importants en els vehicles de transport per que com més lleuger siguin més material poden transportar, menys benzina consumiran i més anys duraran. Tecnologia Industrial Índex Els metalls no fèrrics −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 1−5 Activitats finals −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 6−7 Materials no metàl·lics −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 8 − 13

Bibliografia −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 14 Bibliografia

9

− Llibre de Tecnologia industrial. − Enciclopèdia Encarta. − Enciclopèdia Catalana.

10