Tecnología Punto 1: Los materiales Las materias primas Las materias primas son las sustancias que se extraen directamente de la naturaleza. Por ejemplo la lana se obtiene de las ovejas, el granito de las canteras, el corcho de la corteza del alcornoque, etc… Mediante la aplicación de procesos físicos y químicos se transforma las materias primas en los distintos materiales, que se utilizarán para fabricar cualquier producto. Los materiales más utilizados se clasifican en: • • • • • •
Maderas Plásticos Metálicos Pétreos Cerámicos Textiles
MADERA Es de origen vegetal y se obtiene a partir de los troncos de los árboles y arbustos. Propiedades 1. 2. 3. 4.
Es menos densa que el agua, lo que hace que flote en ella. Es un aislante eléctrico, por lo que no permite el paso de la corriente eléctrica. Es un buen aislante térmico lo que permite conservar la temperatura. Presenta buena resistencia mecánica a los esfuerzos de tracción y compresión.
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Tecnología Punto 1: Los materiales Repercusiones medioambientales: • Es renovable: la madera la encontramos de forma natural en los bosques, aunque un ritmo de consumo elevado provoca que no pase el tiempo necesario para la regeneración de los árboles. • Es biodegradable: la madera se descompone de forma natural con el paso del tiempo. • Es reciclable: Un segundo uso a un material de madera impide la tala indiscriminada de los árboles.
PLÁSTICOS Los plásticos son materiales que se forman principalmente a partir de los derivados del petróleo, el gas natural o el carbón. Durante su fabricación se añaden otros materiales como fibras de vidrio, de textil y polvo mineral que aumentan sus propiedades. Las propiedades físicas más comunes en los plásticos son: • • • •
Dureza: propiedad para resistir el corte y el rayado en su superficie. Elasticidad: propiedad para sufrir deformaciones y recuperar su forma inicial. Rigidez: capacidad de soportar grandes esfuerzos sin deformarse ni romperse. Flexibilidad: capacidad para variar su forma inicial.
Propiedades ecológicas: La mayoría de los plásticos son no biodegradables, y para eliminarlos se recurre a la incineración. Esto provoca un grave problema medioambiental pues contribuye a la contaminación atmosférica, a la destrucción de la capa de ozono y al incremento del efecto invernadero. También pueden ser sometidos a un proceso de reciclado en el que el material se tritura y mezcla con otros plásticos. Las botellas de PVC, las piezas de automóviles o las carcasas de los electrodomésticos se someten a esta clase de reciclado.
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Tecnología Punto 1: Los materiales TEXTILES Los materiales textiles o tejidos se forman a partir de fibras en forma de hilos. Estas fibras pueden ser naturales o sintéticas. Algodón: Elástico, flexible, ligero y permeable De origen vegetal
Lino: Elástico y flexible. Resistente a las lejías. Esparto: Duro y tenaz. Uso en calzado y artesanía.
Fibras naturales
De origen
Lana: Elástica y resistente a los ácidos.
animal Seda: Alta resistencia y elasticidad. Aislante térmico
De origen mineral
Amianto: Tejidos resistentes al fuego. Metales (oro, plata): En forma de hilos.
Las fibras sintéticas provienen de materiales plásticos. Tienen una gran dureza e impermeabilidad. Son fibras sintéticas el nailon, el poliéster, el rayón y la lycra.
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Tecnología Punto 1: Los materiales MATERIALES PÉTREOS Se obtienen de las rocas que se extraen de las canteras. Constituidos principalmente por mármol, granito y pizarra. • •
Mármol y granito. Destacan por su dureza y resistencia a las condiciones medioambientales. Se utilizan para recubrir el suelo y paredes, aparece en la decoración y en la escultura. Pizarra. Material duro y compacto. Se utiliza para recubrir tejados y pavimentos.
Otros materiales pétreos se obtienen mezclando arenas, gravas, arcilla, caliza o yeso y se utilizan como material de construcción. Destacan el yeso, el cemento, el mortero o el hormigón. El proceso de extracción es que produce mayor impacto ambiental ya que se alteran los ecosistemas y el paisaje. Hay que tener también en cuenta el gasto energético que conlleva el transporte de este material.
MATERIALES CERÁMICOS Se obtienen a partir de materias primas arcillosas, mediante un proceso de modelado y cocción de la arcilla. Se distinguen dos grupos de cerámicas: gruesas y finas. Cerámicas gruesas • • •
Arcilla cocida. Frágil. Ladrillos, tejas y otros elementos de construcción. Loza. Elevada dureza. Objetos decorativos, azulejos de baño. Refractarios. Resistentes a altas temperaturas. Hornos.
Cerámicas finas • •
Gres. Elevada dureza. Baldosas. Porcelana. Vajillas, decoración y como aislante industrial.
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Tecnología Punto 1: Los materiales METALES Los metales se obtienen de los minerales que forman parte de las rocas. La metalurgia es el conjunto de industrias que se encargan de la extracción y transformación de los minerales metálicos. Propiedades:
Presentan buena resistencia mecánica a los esfuerzos de tracción y compresión. Son buenos conductores de la electricidad, el sonido y la temperatura. Gracias a su fusibilidad pueden soldarse con facilidad a otras piezas metálicas. Se dilatan con altas temperaturas y se contraen con temperaturas bajas. Se oxidan fácilmente. Son reciclables. Ductilidad. Al romperse permite obtener alambre o hilos del material Esquema de la respuesta de una barra cilíndrica de metal a una fuerza de tracción de dirección opuesta a sus extremos. (a) Fractura frágil. (b) Fractura dúctil. (c) Fractura totalmente dúctil.
Algunos metales como el plomo o el mercurio son tóxicos para el medio ambiente por lo que debe limitarse su uso. Los metales se clasifican en ferrosos o no ferrosos según si su componente principal es el hierro o no.
Metales ferrosos Son los más utilizados en la actualidad. Destacan el hierro puro, el acero y las fundiciones.
Hierro puro
Acero Fundiciones
Ventajas Propiedades magnéticas
Elevada dureza Elevada dureza Resistencia al desgaste
Inconvenientes Se corroe con facilidad Fusión a alta temperatura Frágil y quebradizo Corrosión
Usos Componentes eléctricos y electrónicos
Carcasas de motores Farolas Tapas de alcantarilla
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Tecnología Punto 1: Los materiales Metales no ferroros La obtención de este tipo de metales suele ser muy costoso debido a la pequeña concentración en la que se encuentran y el consumo energético que exigen sus procesos de obtención. Característica Alta conductividad térmica y eléctrica Se oxida fácilmente Ductilidad Resistencia a la corrosión.
Cobre
Latón
Resistencia al desgaste y la corrosión Ductilidad Ductilidad Buen conductor del calor Muy tóxico Muy blando Poco dúctil Frágil
Bronce Alpaca Plomo Estaño Cinc Aluminio Titanio
Conductividad eléctrica y térmica Muy blando Ligero, muy duro y brillante
Magnesio Ligero, blando y brillante Poco dúctil
Usos Cables eléctricos Tuberías, calderas, radiadores Bisutería y artesanía Tuberías y turbinas Artesanía y cubertería. Campanas, hélices de barco Tuercas, engranajes, cojinetes Orfebrería y bisutería Baterías y acumuladores Componente de algunas gasolinas Hojalata Soldaduras Cañerías y canalones Industria de la automoción Aviones, automóviles, bicicletas Útiles de cocina Arquitectura Prótesis médicas Fuegos artificiales Aviones, automóviles y bicicletas
La problemática medioambiental de la industria metalurgia se concentra principalmente en los siguientes puntos: • • • •
Emisión de gases contaminantes a la atmósfera Vertido de aguas residuales Generación de residuos peligrosos Alto consumo de agua y electricidad
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Tecnología Punto 1: Los materiales Relaciona los elementos de las tres columnas: los objetos, los metales con que se fabrican y la propiedad que se ha tenido en cuenta en su elección: (2 puntos) Cerradura
Acero
Conductor de electricidad
Cable eléctrico
Aluminio
Aspecto decorativo
Tornillo
Cobre
Inoxidable
Ventana
Latón
Resistencia mecánica
Cerradura
Acero
Conductor de electricidad
Cable eléctrico
Aluminio
Aspecto decorativo
Tornillo
Cobre
Inoxidable
Ventana
Latón
Resistencia mecánica
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