TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INTEGRANTES: ESPOSITO SANTIAGO LIBRALESSO LEONEL ALONSO JUAN PABLO MENDOZA VALENTINO TEMAS: (Propiedades físicas y químicas). Resistencia a la corrosión y degradación Estabilidad química Temperatura de fusión y dilatación Introducción: La resistencia a la corrosión y degradación, la estabilidad química, la temperatura de fusión y la dilatación que son propiedades importantes en muchos materiales utilizados en industrias, como la química, la petroquímica, la automotriz, la aeroespacial, la de construcción, entre otras. En este informe, se explicaran cada una de estas propiedades en detalle. PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS Las propiedades físicas y químicas son dos tipos de características que se utilizan para describir la materia. Las propiedades físicas: Son aquellas que pueden ser medidas o observadas sin que la composición química de la sustancia cambie. Algunos ejemplos de propiedades físicas incluyen el color, la densidad, la dureza, la conductividad térmica y eléctrica, el punto de fusión, el punto de ebullición y la solubilidad en agua. Estas propiedades son útiles para identificar sustancias y para determinar si se han producido cambios físicos en una sustancia, como cambios de estado o de forma. Las propiedades químicas: Son aquellas que describen cómo una sustancia interactúa con otras sustancias para formar nuevas sustancias. Estas propiedades se relacionan con la estructura molecular y las reacciones químicas. Algunos ejemplos de propiedades químicas incluyen la reactividad, la oxidación, la combustión, la acidez o alcalinidad, y la capacidad para formar enlaces químicos. Las propiedades químicas son importantes para entender cómo una sustancia puede ser utilizada o modificada RESISTENCIA A LA CORROSIÒN Y DEGRADACIÒN La resistencia a la corrosión y degradación se refiere a la capacidad de un material para resistir la oxidación y la degradación causada por reacciones químicas con el medio ambiente en el que se encuentra. Esto es particularmente importante en ambientes agresivos, como en la industria química y petroquímica, donde los materiales están expuestos a sustancias químicas altamente corrosivas y pueden sufrir daños irreparables. La resistencia a la corrosión y degradación se puede mejorar mediante la selección de materiales con características adecuadas, como la elección de aleaciones que contienen elementos como el cromo, níquel, molibdeno, titanio, y cobalto, que son conocidos por su alta resistencia a la corrosión. También se pueden utilizar recubrimientos protectores y técnicas de procesamiento para mejorar la resistencia a la corrosión de los materiales Tipos de corrosión: Corrosión uniforme: También conocida como corrosión generalizada, es el tipo de corrosión más común y ocurre cuando la superficie de un metal se oxida de manera uniforme. Se produce cuando un metal se expone a un ambiente corrosivo como la humedad o la salinidad del aire. Corrosión galvánica: Se produce cuando dos metales diferentes se ponen en contacto en presencia de un electrólito, como agua salada o ácido, formando un circuito eléctrico. Uno de los metales se corroerá más rápidamente que el otro debido a la diferencia en su potencial de oxidación. Corrosión por picaduras: Ocurre cuando la corrosión se concentra en pequeñas áreas de una superficie metálica. Las áreas afectadas pueden tener forma de hoyos o picaduras, y son causadas por una falta de oxígeno en esas áreas específicas. Corrosión por fisuras: Se produce cuando se forman fisuras en un material metálico, permitiendo que un líquido corrosivo penetre en el material y cause corrosión interna. Corrosión intergranular: Ocurre cuando la corrosión se produce a lo largo de los bordes de los granos en un material metálico. Esto puede debilitar la estructura del material y causar fallos estructurales. Corrosión por erosión: Se produce cuando la superficie de un material metálico se desgasta debido al impacto constante de partículas abrasivas como el agua, arena o partículas de polvo. Corrosión por hidrogenización: Es un tipo de corrosión que afecta principalmente a los metales en contacto con el hidrógeno, especialmente en ambientes de alta presión y temperatura. Como medir la corrosión: Pérdida de peso: Es uno de los métodos más comunes para medir la corrosión. Consiste en pesar la pieza de metal antes y después de su exposición a un ambiente corrosivo. La diferencia entre los dos pesos indica la cantidad de material que se ha corroído. Potencial electroquímico: Los metales tienen un potencial de oxidación natural que se puede medir mediante una celda electroquímica. La medición del potencial antes y después de la exposición al ambiente corrosivo puede indicar el grado de corrosión. Resistencia a la polarización: Es una técnica electroquímica que implica aplicar una corriente eléctrica a una pieza de metal para medir su resistencia a la corrosión. Análisis de espectroscopía: La espectroscopía de impedancia electroquímica y la espectroscopía de emisión óptica se pueden utilizar para medir la corrosión en materiales metálicos. Ensayo acelerado de corrosión: Se utiliza para simular las condiciones de corrosión en un corto período de tiempo mediante la exposición del material a ambientes corrosivos artificiales. La medición del grado de corrosión después del ensayo puede indicar la resistencia del material a la corrosión. Relación entre la corrosión y la oxidación: La corrosión es un proceso químico natural que se produce cuando los metales se exponen al ambiente, especialmente al agua y al aire. La oxidación es un tipo de corrosión que se produce específicamente cuando los metales se combinan con el oxígeno en el aire. Por lo tanto, la oxidación es un tipo específico de corrosión, aunque el término "corrosión" se utiliza a menudo de manera más amplia para referirse a cualquier tipo de degradación de los metales. La oxidación se produce cuando los metales se oxidan, es decir, cuando se combinan con el oxígeno en el aire para formar óxidos metálicos. Estos óxidos metálicos pueden ser frágiles y quebradizos, lo que puede debilitar la estructura del metal y reducir su vida útil. Además, la oxidación puede provocar la formación de óxido en la superficie del metal, lo que puede hacer que se vea desagradable o incluso corroído. Por lo tanto, la oxidación es una forma común de corrosión que puede afectar a los metales expuestos al aire y al agua. La corrosión también puede ser causada por otros factores, como la exposición a productos químicos o al ambiente marino, pero la oxidación es uno de los procesos de corrosión más comunes y más conocidos.++ SUSTANCIAS QUE ACELERAN LA CORROSION: Ácidos: Los ácidos son sustancias corrosivas que pueden disolver la capa protectora de óxido de un metal y exponerlo a la corrosión. Salinidad: Los metales expuestos a ambientes marinos o a otros ambientes ricos en sales pueden corroerse más rápidamente debido a la presencia de iones en el agua. Humedad: La humedad puede acelerar la corrosión al proporcionar un ambiente húmedo y favorable para la oxidación de los metales. Agentes oxidantes: Los agentes oxidantes como el oxígeno, el cloro y el bromo pueden acelerar la corrosión al reaccionar con los metales y oxidarlos. Temperatura alta: Los metales pueden corroerse más rápidamente a altas temperaturas debido a la aceleración de las reacciones químicas que se producen en el metal. ESTABILIDAD QUIMICA La estabilidad química se refiere a la capacidad de un material para resistir la degradación química cuando se exponen a agentes químicos. En algunos casos, los materiales pueden ser altamente reactivos y pueden experimentar reacciones químicas con el medio ambiente que resulta en la degradación del material. Metales nobles: Los metales nobles, como el oro, la plata y el platino, son muy estables y resistentes a la oxidación y la corrosión. Materiales orgánicos: Los materiales orgánicos, como la madera, el papel, el cuero y los textiles, son propensos a la degradación y el deterioro debido a la exposición a la humedad, el calor, la luz, los microorganismos y otros factores ambientales. La estabilidad química se puede mejorar mediante la selección de materiales que sean inertes y no reactivos con el medio ambiente en el que se encuentran. Por ejemplo, los materiales que contienen enlaces covalentes fuertes como el diamante, el grafito, etc. LA TEMPERATURA DE FUSIÓN La temperatura de fusión se refiere al punto en el que una sustancia cambia de estado sólido a líquido, a través de un proceso llamado fusión. En otras palabras, es la temperatura a la cual una sustancia pasa de un estado rígido y organizado a uno fluido y menos organizado. La temperatura de fusión varía dependiendo de la sustancia. Algunas sustancias tienen temperaturas de fusión muy altas, como el hierro, que se funde a una temperatura de alrededor de 1500Cº, mientras que otras tienen temperaturas de fusión más bajas, como el hielo, que se funde a 0Cº. Sustancias puras y puntos de fusión: Una sustancia pura es una sustancia que está compuesta por un solo tipo de molécula o átomo. Las sustancias puras tienen propiedades físicas y químicas uniformes en todas las muestras de la sustancia. Punto de ebullición: El punto de ebullición es la temperatura a la que un líquido se convierte en vapor debido a la igualación de la presión de vapor con la presión externa. La temperatura varía según la sustancia y la presión atmosférica. La inflamabilidad: La inflamabilidad de un material se refiere a su capacidad de arder cuando se expone a calor o llama y puede ser sólido, líquido o gaseoso. Esto depende de su composición química, temperatura, presión y concentración de oxígeno. Los materiales inflamables pueden presentar riesgos de incendio y explosión. Sustancias inflamables: Las sustancias inflamables son aquellas que pueden encenderse en presencia de una fuente de ignición. Algunos ejemplos de sustancias inflamables son: Gases inflamables como propano, butano, metano y acetileno. Líquidos inflamables como gasolina, etanol, aceites minerales, queroseno, benceno y disolventes como el éter y el acetato de etilo. Sólidos inflamables como el papel, la madera, el algodón, la pólvora, el magnesio y el azufre. Aerosoles inflamables como pinturas en aerosol, insecticidas y desodorantes. Algunos productos químicos como el ácido sulfúrico, el ácido clorhídrico y el peróxido de hidrógeno. Punto de inflamabilidad: El punto de inflamabilidad es la temperatura más baja a la cual una sustancia inflamable emite suficientes vapores como para formar una mezcla inflamable con el aire, y se utiliza para medir la facilidad con que una sustancia inflamable puede incendiarse. Es importante conocer el punto de inflamabilidad de una sustancia inflamable para tomar medidas de seguridad adecuadas al manejarla y almacenarla. LA DILATACIÓN La dilatación se refiere al cambio en las dimensiones de un objeto o sustancia en respuesta a un aumento en la temperatura. En general, cuando se aumenta la temperatura de un objeto, sus átomos y moléculas comienzan a vibrar con más energía, lo que puede llevar a que se separen ligeramente entre sí y a que el objeto se expanda. Este fenómeno es importante en muchos campos, como la ingeniería y la física, ya que dilatación térmica puede afectar la forma en que se diseñan y construyen objetos estructuras. Por ejemplo, los puentes y los edificios están diseñados para tener en cuenta dilatación térmica, ya que pueden expandirse o contraerse en función de la temperatura, que puede provocar tensiones y deformaciones si no se tienen en cuenta en el diseño. la y la lo Coeficiente de dilatación: El coeficiente de dilatación (o más específicamente, el coeficiente de dilatación térmica) es el cociente que mide el cambio relativo de longitud o volumen que se produce cuando un cuerpo sólido o un fluido dentro de un recipiente cambia de temperatura provocando una dilatación térmica. A continuación una tabla comparativa de el coeficiente de dilatación: Material Coeficiente de dilatación térmica lineal (10^-6/K) acero al carbono 12 cobre 17 Aluminio 23 Vidrio 9 Hormigón 10 pol 110 Plata 19 Oro 14 platino 9 En conclusión: La resistencia a la corrosión y degradación, estabilidad química, temperatura de fusión y dilatación son propiedades físicas y químicas importantes en la selección y aplicación de materiales y sustancias en diversas aplicaciones. En definitiva, las características de las propiedades físicas y químicas son fundamentales para el diseño y selección de materiales adecuados para cada aplicación, lo que permite la producción de productos y estructuras de alta calidad y durabilidad.
