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INTRODUCCION Diariamente podemos observar muchos materiales no metálicos resistentes a la corrosión en diversas circunstancias. La mayor parte de los objetos que nos rodean no muestran indicios de deterioro durante años de servicio, un jarrón de cerámica, la caja de televisor El avance de la química ha dado lugar a la aparición de una serie de materiales sintéticos que pueden competir con los metales tradicionales en cuanto a propiedades técnicas y aventajan a muchos en cuanto a su resistencia a la corrosión y costes. La industria química va sustituyendo los grandes tanques para almacenar productos químicos a base de aceros inoxidables, por depósitos de poliéster reforzado con fibra de vidrio, con unos costes del orden de la mitad y unos pesos muy inferiores El trasiego de líquidos fuertemente agresivos ha sido resuelto con la aparición de diferentes cauchos sintéticos, que unen a sus propiedades elásticas y unas excelentes resistencias químicas e incluso térmicas La necesidad de encontrar materiales a costos relativamente reducidos que resistan elevadas temperaturas además de ambientes agresivos, ha introducido una serie de materiales cerámicos que solucionan el problema. Por los ejemplos citados y otros muchos que podríamos enumerar, vemos que hoy en día se va substituyendo, en el campo de la ducha contra la corrosión, los metales por otros materiales que les aventajan en muchos aspectos, siendo generalmente el más decisivo el menor costo

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2. CORROSION Se denomina corrosión al ataque destructivo que sufre un material, generalmente metálicos, por reacción química o electroquímica con su medio ambiente (atmosfera, suelo, agua, etc.) El termino corrosión suele referirse normalmente al ataque de los metales, aunque otros materiales no metálicos, como las cerámicos y los polímeros, también pueden ser deteriorados por ataques químicos directos, pero en estos casos suele utilizarse el termino degradación

3. POLIMEROS SINTETICOS

3.1. Propiedades Eléctricas Los polímeros son malos conductores de la electricidad de manera que se suelen utilizar como materiales aislantes Su conductividad es muy pequeña, y esto no se debe como en los metales al movimiento de unos electrones libres, sino que generalmente la podemos atribuir al desplazamiento de iones extraños, incorporados en los procesos de síntesis

3.2. Comportamiento Mecánico Como consecuencia de los distintos fenómenos implicados, el comportamiento mecánico de un plástico es muy complejo, viene afectado por un conjunto de factores como: cristalinidad temperatura de trabajo velocidad y duración de un esfuerzo

3.3. Comportamiento Térmico Una de las principales características de los polímeros es que no presentan un punto de fusión definido, sino una zona de fusión, ello se debe a estar formados por moléculas con diferente tamaño y presentar fuerzas intermoleculares que dan lugar a interacciones entre las mismas de diferentes tipos Existen dos temperaturas interesantes a la hora de valorar el comportamiento del polímero frente al calor

4. MATERIALES TERMOPLASTICOS Son materiales en los que su elaboración se efectúa en condiciones en las que son confortables plásticamente. Estos materiales a bajas temperaturas son quebradizos, pero al ir aumentando la temperatura se ablandan y permiten darles una forma, que al enfriarlos se conserva. Las moléculas filiformes de estos materiales determinan tal comportamiento MATERIALES NO METALICOS RESISTENTES A LA CORROSION

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4.1. POLIPROPILENO Estos materiales no son estables al calor, la luz y los agentes oxidantes. Deben utilizarse mezclando con antioxidantes y absorbentes de la luz ultravioleta para su procesado y para que su comportamiento a la intemperie sea satisfactorio Se han desarrollado con grandes éxitos los copolimeros propínelo-etileno, que presentan propiedades intermedias, mejorando las propiedades de impacto aunque a costa de perder rigidez 4.1.1 Aplicaciones Estos tipos de materiales tienen diferentes aplicaciones como en la fabricación de embalajes, y su principal aplicación se da en la fabricación de botellas y bidones, también se utiliza en la fabricación de cajas de batería, calefactores, piezas técnicas en general

4.2. POLIMEROS ACRILICOS Constituyen una serie de polímeros obtenidos por adición, derivados de esteres acrílicos y metacrilicos mediante polimerización con catalizadores tipo peróxido El más importante es el metacrilato de metilo, cuyo monómero se obtiene por la siguiente reacción. El poli metacrilato de medio es trasparente e incoloro. A temperatura ambiente es rígido, pero a medida que la temperatura aumenta va teniendo un cambio gradual, de tal manera que a los 120 grados puede doblarse y a los 160 grados puede moldearse. Las temperaturas máximas de servicio son entre 80- 95 grados. Tiene un alto coeficiente resistencia/peso, una baja absorción de agua y asimismo un alto coeficiente de expansión térmica, cerca de siete veces la del acero. Su dureza superficial y residencia con semejantes a la del aluminio 4.2.1. Aplicaciones Estos tipos de materiales son utilizados en lubricantes que encuentran aplicación en la industria textil, cuero y pinturas. También se da gran aplicación en la industria del automóvil, y en forma de planchas tiene gran utilidad para fabricar placas transparentes

4.3. POLICLORURO DE VINILO (PVC) Este material se obtuvo por primera vez en 1835al hacer reaccionar acetileno con dorhidrico, conservado este producto gaseoso en un fracaso herméticamente cerrado, se observó que a pocos meses esta se transformó en polvo El PVC es bastante inestable al calor y a la luz, en presencia de oxigeno estas reacciones se aceleran y se forman estructuras cetónicas El PVC es rígido resistente a los ácidos y álcalis hasta temperaturas de 60 grados excepto al sulfúrico a concentración superior al 90% y nítrico a concentración superior al 50% MATERIALES NO METALICOS RESISTENTES A LA CORROSION

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4.3.1. Aplicaciones Ese material es utilizado en cables eléctricos en mayoría en cables de baja tensión asi también en todos los cables de aparatos electrodomésticos, telefonía, circuitos de control, todo esto debido a su elevada resistividad Su principal aplicación del PVC es la fabricación de tubo pudiendo resistir presiones de 25 kg/cm² También se va aumentando la aplicación del PVC en el campo de las ventanas

4.4. POLIESTIRENO Y DERIVADOS El poli estireno es un termoplástico de bajo coste y propiedades generales muy interesantes: transparente, fácil de fabricar, propiedades mecánicas buenas, ello hace que tenga múltiples usos El poli estireno se degrada a temperaturas elevadas dando una mezcla de compuestos de bajo peso molecular, siendo aproximadamente la mitad de ellos estireno. El olor característico del monómero sirve para darnos cuenta de que ha sufrido la degradación 4.4.1. Aplicaciones Este material es utilizada en la industria eléctrica y electrinica, también es utilizada en fabricación de envases por su facilidad de poderse imprimir y colorear También es utilizada para la fabricación de piezas de refrigeradores como puertas y piezas interiores, también en máquinas para alumbrado El poli estireno tiene un amplio campo de aplicación en el embalaje y como material aislante térmico y acústico

4.5. POLICARBONATOS Es un material amorfo cuyas materia primas son el bisfenol A y el fosgeno, al reaccionar se desprende ácido clorhídrico y se forma al macromolécula, por lo tanto es un polímero de condensación Presenta buenas propiedades ópticas, 89% transparente en el campo visible, pero absorbe la luz ultravioleta que le produce un amarillento y una reducción de las resistencias al impacto. El policarbonato puede transformarse por los sistemas habituales de los termoplásticos

4.5.1. Aplicaciones Las principales aplicaciones del policarbonato son: En la industria electrinica y electrotecnia (núcleo de bobinas, carcasa para contadores) MATERIALES NO METALICOS RESISTENTES A LA CORROSION

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Acristalamiento de edificios (planchas alveolares, planchas transparentes para la sustitución del vidrio) Luminotecnia (planchas de láminas luminarias, difusores de luz y paneles, bases para lámparas y luminarias, carcasas de señalizadores). También son utilizados en carcasas de máquinas de afeitar eléctricas, carcasas fotográficas

5. TERMOESTABLES Los termoestables hacen referencia al conjunto de materiales formados por polímeros unidos mediante enlaces químicos adquiriendo una estructura final altamente reticulada. La estructura altamente reticulada que poseen los materiales termoestables es la responsable directa de las altas resistencias mecánicas y físicas que presentan dichos materiales Son los que por efecto del calor, con o sin presión, al endurecer lo hacen de forma irreversible. Esta es una desventaja para estos plásticos, puestos que las piezas procesadas no pueden reciclarse ni reutilizarse. Uno de los aspectos negativos que presentan los materiales termoestables es su nula capacidad de reciclaje dado a que una vez han solificado o curado es imposible volver a una fase liquida del material, los materiales termoestables tienen la propiedad de no fundirse o deformarse en presencia de temperatura o calor, antes pasaran a un estado gaseoso que a un estado liquido

5.1. Los Procesos Utilizados Son: •

Moldeo por compresión

•

Moldeo por transferencia

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Moldeo por inyección

Termoestables importantes: 5.2. Fenólicos: se utiliza aun debido a que son de bajo coste y tiene buenas propiedades eléctricas y como aislantes del calor. Los ingenieros del automóvil utilizan los compuestos moldeables del mecanismo de frenos y en piezas de la transmisión. 5.3. Resinas Epoxy: son una familia de materiales termoestables que no generan productos de reacción durante el entre cruzamiento. La Resina Epoxy se utiliza para una variedad de revestimiento de protectores y decorativos. 5.4. Melanina: utilizada en tableros para trabajo y así tenemos otros materiales termoestables como Caucho sintético y Caucho Natural Vulcanizado MATERIALES NO METALICOS RESISTENTES A LA CORROSION

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6. ELASTOMEROS (CAUCHOS) Los elastómeros hacen referencia al conjunto de materiales que formados por polímeros que se encuentran unidos por medio de enlaces químicos adquiriendo una estructura final ligeramente reticulada La principal característica de los elastómeros es su alta elongación o elasticidad y flexibilidad que disponen dichos materiales frente a cargas antes de fracturase o romperse Cualquier polímero sintético que presenta en alguna medida las propiedades del caucho, en particular su elasticidad y su flexibilidad. Hay muchos tipos de materiales elastómeros como caucho natural polisopreno sintético, caucho de nitrilo, poliicloropeno y las siliconas. 6.1. Goma Natural: material usado en la fabricación de juntas, tacones y suelas de zapatos 6.2. Silicona: material usado en un ama amplia de materiales y áreas dado a sus excelentes propiedades de resistencia térmica y química, las siliconas se utilizan en la fabricación de prótesis médicas y lubricantes 6.3. Caucho natural: el caucho natural se produce comercialmente a partir del latex del árbol .la fuente del caucho natural es el líquido lechoso y de color blanco conocido como latex 6.4. Cauchos sintéticos: puede llamarse caucho sintético a toda artificialmente que se parezca al caucho natral.

sustancia elaborada

El caucho sintético se prepara a partir de hidrocarburos insaturados. Algunos de los cauchos sintéticos más importantes son los Caucho de nitrilo y el policloropreno

7. CERÁMICOS Los materiales cerámicos son compuestos químicos inorgánicos o soluciones complejas, constituidos por elementos metálicos y no metálicos unidos entre sí principalmente mediante enlaces iónicos y/o covalentes; con gran aplicación en alfarería, construcción, utensilios de cocina, dispositivos eléctricos, etc. Esta gran versatilidad de aplicaciones se debe a que poseen propiedades muy características que no pueden ser obtenidos por ningún otro material. 7.1. ESTRUCTURA CRISTALINA Un gran número de materiales cerámicos poseen estructuras típicas como la estructura del NaCl, de blenda (ZnS) y de fluorita (CaF2). Sin embargo, la mayoría de los cerámicos tienen estructuras

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cristalinas más complicadas y variadas. Entre estas estructuras podríamos destacar las más importantes como son: 7.1.1. Estructura perovskita (CaTiO3). Ejemplo: BaTiO3, en la cual los iones de bario y oxigeno forman una celda unidad cúbica centrada en las caras con los iones bario en los vértices de la celda unidad, y los iones oxido en el centro de las caras, el ion titanio se situará en el centro de la celda unidad coordinado a seis iones oxígeno. 7.1.2. Estructura del corindón (Al2O3). Es similar a una estructura hexagonal compacta; sin embargo, a cada celda unidad están asociados 12 iones de metal y 18 de oxígeno. 7.1.3. Estructura de espinela (MgAl2O4). Donde los iones oxigeno forman un retículo cúbico centrado en las caras y los iones metálicos ocupan las posiciones tetraédricas u octaédricas dependiendo del tipo de espinela en particular. 7.1.4. Estructura de grafito. Tiene una estructura hexagonal compacta

7.2. RESISTENCIA A LA CORROSIÓN Una de las características más positivas de los materiales cerámicos es su elevada resistencia a la oxidación y a la corrosión, frente a los agentes químicos. ya que está compuesto por óxidos metálicos fundamentalmente, en consecuencia, no pueden someterse a otra degradación de este tipo (oxidaciones, combustiones y corrosiones) constituyendo un excelente material inoxidable y refractario. 7.3. PROPIEDADES  Propiedades mecánicas: Son duros y frágiles a temperatura ambiente debido a su enlace iónico/covalente (al aplicarles una fuerza los iones de igual carga quedan enfrentados provocando la rotura del enlace), este hecho supone una gran limitación en su número de aplicaciones. Esta fragilidad se intensifica por la presencia de imperfecciones. Son deformables a elevadas temperaturas ya que a esas temperaturas se permite el deslizamiento de bordes de grano.  Propiedades Magnéticas: No suelen presentar propiedades magnéticas, sin embargo, podemos encontrar cerámicas con propiedades magnéticas de gran importancia como ferritas y granates. Éstas son las llamadas cerámicas ferromagnéticas. En estas cerámicas los diferentes iones tienen momentos magnéticos distintos, esto conduce a que al aplicar un campo magnético se produzca como resultado una imantación neta.  Propiedades Eléctricas: Son en su mayoría aislantes eléctricos debido a que tienen una alta resistencia dieléctrica y baja constate dieléctrica. Algunos de ellos presentan otras propiedades dieléctricas como es la facilidad de polarizarse.  Propiedades Térmicas: La mayoría de los materiales cerámicos tienen bajas conductividades térmicas debido a sus fuertes enlaces iónico/covalentes. La MATERIALES NO METALICOS RESISTENTES A LA CORROSION

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diferencia de energía entre la banda de covalencia y la banda de conducción en estos materiales es demasiado grande como para que se exciten muchos electrones hacia la banda de conducción, por este hecho son buenos aislantes térmicos. Debido a su alta resistencia al calor son usados como refractarios, y estos refractarios son utilizados en las industrias metalúrgicas, químicas cerámicas y del vidrio. 7.4. CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES CERÁMICOS 7.4.1. Materiales Cerámicos Porosos No han sufrido vitrificación, es decir, no se llega a fundir el cuarzo como la arena. Su fractura (al romperse) es terrosa, siendo totalmente permeables a los gases, líquidos y grasas. Los más importantes:  Arcilla cocida. De color rojizo debido al óxido de hierro de las arcillas que la componen. La temperatura de cocción es de entre 700 a 1000 °C. Si una vez cocida se recubre con óxido de estaño (similar a esmalte blanco), se denomina loza estannífera. Se fabrican: baldosas, ladrillos, tejas, jarrones, cazuelas, etc.  Loza italiana. Se fabrica con arcilla entre amarillenta y rojiza mezclada con arena, pudiendo recubrirse de barniz transparente. La temperatura de cocción varía entre 1050 a 1070 °C.  Loza inglesa. Fabricada de arcilla arenosa de la que se elimina mediante lavado el óxido de hierro y se le añade sílex (25-35 %), yeso, feldespato (bajando el punto de fusión de la mezcla) y caolín para mejorar la blancura de la pasta.  Refractarios. Se trata de arcillas cocidas porosas en cuyo interior hay unas proporciones grandes de óxido de aluminio, torio, berilio y circonio. La cocción se efectúa entre los 1300 y los 1600 °C. El enfriamiento se debe realizar lenta y progresivamente para no producir agrietamientos ni tensiones internas. Se obtienen productos que pueden resistir temperaturas de hasta 3000 °C. 7.4.2. Materiales Cerámicos Impermeables Se los ha sometido 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 destacados:  Gres cerámico común.- Se obtiene a partir de arcillas ordinarias, sometidas a temperaturas de unos 1300 °C. Es muy empleado en pavimentos.  Gres cerámico fino.- Obtenido a partir de arcillas refractarias (conteniendo óxidos metálicos) a las que se le añade un fundente (feldespato) con objeto de rebajar el punto de fusión. Más tarde se introducen en un horno a unos 1300 °C. Cuando está a punto de finalizar la cocción, se impregnan los objetos de sal marina. La sal MATERIALES NO METALICOS RESISTENTES A LA CORROSION

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reacciona con la arcilla y forma una fina capa de silicoaluminato alcalino vitrificado que confiere al gres su vidriado característico.  Porcelana. Se obtiene a partir de una arcilla muy pura, denominada caolín, a la que se le añade fundente (feldespato) y un desengrasante (cuarzo o sílex). Son elementos muy duros soliendo tener un espesor pequeño (de 2 a 4 mm), su color natural es blanco o translucido. Para que el producto se considere porcelana es necesario que sufra dos cocciones: una a una temperatura de entre 1000 y 1300 °C y otra a más alta temperatura pudiendo llegar a los 1800 °C. Teniendo multitud de aplicaciones en el hogar (pilas de cocina, vajillas, etc.) y en la industria (toberas de reactores, aislantes en transformadores, etc.).  Materiales refractarios.- La norma europea DIN 51060/ISO/R 836, considera resistente al calor aquel material que se reblandece a una temperatura inferior de 1500°C; y refractario, aquel material que se reblandece con un mínimo de temperatura de 1500°C y alta refractariedad para aquel material que se reblandece a una temperatura mínima de 1800°C.

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BIBLIOGRAFIA Manual Básico De Corrosión Para Ingenieros Félix Gómez De León Hijes Materiales no Metálicos Resistentes A La Corrosión (Luis Bilurbina y Francisco Liesa)

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