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MATERIALES CMM

VIDEO SOBRE EL COBRE

http://www.youtube.com/watch?v=IptwsKre3iQ

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APLICACIONES DEL COBRE

 

MINERAL DE COBRE: CUPRITA

MINERAL DE COBRE: CUPRITA

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:CupriteUSGOV.jpg

MINERAL DE COBRE: MALAQUITA

MINERAL DE COBRE: MALAQUITA

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Malachite_platy_crystals.jpg

MINERAL DE COBRE: CALCOSINA

MINERAL DE COBRE: CALCOSINA

http://usuarios.multimania.es/mineralesespana/AsturiasCalcosinaCalcopiritaAurifBoinas1.JPG

MINERAL DE COBRE: CALCOPIRITA

MINERAL DE COBRE: CALCOPIRITA

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:ChalcopyriteUSGOV.jpg

MINERAL DE COBRE: COBRE NATIVO

MINERAL DE COBRE: COBRE NATIVO

http://www.bijouxesoteriques.com/admin/images/catalogue/cuivre-natif-1.jpg

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COBRE

Los minerales del cobre más utilizados en la actualidad son:

  • Cobre nativo: pureza 100% Cu
  • Sulfuros:
    • Calcopirita: pureza 34,6% Cu
    • Calcosina: pureza 79,8% Cu
  • Óxidos:
    • Malaquita: pureza 57% Cu
    • Cuprita: pureza 88,8% Cu

Características mecánicas del cobre:

  • Resistencia a la tracción: 18 kg/mm2.
  • Alargamiento: 20%.
  • Es muy dúctil.
  • Es maleable: pueden formarse láminas hasta de 0,02 mm de espesor.
  • Tiene una alta conductividad eléctrica y térmica.

Características químicas del cobre:

  • Densidad: 8,9 kg7dm3.
  • Punto de fusión: 1083ºC.
  • Resistividad: 0,017 Ω·mm2/m.

Características estéticas del cobre:

  • Color: pardo rojizo.
  • Brillo: metálico.
  • Ópaco.
  • Dureza: 2,5 a 3.
  • Raya: roja.

Localización geográfica de las minas de donde se extrae el cobre:

En España: El mineral se encuentra con frecuencia en casi todas las monteras de las minas de cobre, destacando como principales localidades:

  • Bastante abundante en las mineralizaciones de Linares y La Carolina (Jaén), así como en Ríotinto y Tharsis (Huelva) de donde proceden los mejores ejemplares hallados en nuestro país. En esta última localidad aparecen cristales octaédricos y agregados dendríticos. Con curiosas formas de alambre en La Puebla de Guzmán (Huelva) y en San Lúcar La Mayor (Sevilla). En forma algodonada en Sierra Bermeja (Málaga) y en Sierra Nevada (Granada). Igualmente en las minas del Jaroso y en la Sierra de Almagrera (Almería).
  • Bien cristalizado aparece en  El Horcajo (Ciudad Real) y de menor importancia en Huete (Cuenca) donde aparece con tonalidades azuladas.
  • De forma filamentosa en las minas de Lorca y en la Sierra de Cartagena en La Carrasquilla (Murcia).
  • Accidentalmente se le encuentra como plaquitas en Cantallops, así como muy escaso en cavidades basálticas en Olot (Gerona).
  • Muy extendido en las minas de los Pirineos, aparece con cuarzo y malaquita en Biel (Zaragoza).
  • En León se cita en las minas de Villanín.
  • Se presenta en formas arriñonadas en Infiesto (Asturias), generalmente seudomorfizado a cuprita y/o malaquita.
  • Aparece, igualmente, en Amezqueta (Guipúzcoa).
  • Procesos de obtención del cobre:

    • Por vía seca: cuando el contenido de cobre del mineral supera el 10%.

      • El mineral de cobre se introduce en la trituradora. Luego se pasa por un molino de bolas con objeto de pulverizarlo. Este molino consta de un cilindro con agujeros muy finos, por donde saldrá el mineral pulverizado, y unas bolas de acero que giran libremente cuando lo hace el cilindro.
      • Para separar la mena de la ganga, se introduce el mineral en polvo en un depósito lleno de agua y se agita. El mineral, más pesado, se irá al fondo, mientras que la ganga flotará y se secará arriba.
      • El mineral concentrado se llevará a un horno, donde se oxidará parcialmente. El objetivo es oxidar el hierro presente, pero no el cobre. Actualmente se suele colocar en una cinta transportadóra metálica que se mueve lentamente al mismo tiempo que se calienta la mena. De esta manera se consigue separa el hierro del cobre.
      • A continuación se introduce todo en un horno de reverbero, donde se funde. Se le añade fundente (sílice y cal) para que reaccione con el azúfre y el óxido de hierro y forme la escoria. El cobre aquí obtenido tiene un pureza aproximada del 40% y recibe el nombre de cobre bruto o cobre blíster. Si se quiere obtener un cobre de pureza superior al 99,5%, es necesario un refinado electrolítico en la cuba.
    • Por vía húmeda: cuando el contenido en cobre del mineral es inferior al 10%. El procedimiento consiste en triturar todo el mineral y añadirle ácido sulfúrico. Luego, mediante un proceso de elctrólisis, se obtiene el cobre.

    Aleaciones del cobre:

    • Bronce: aleación de cobre y estaño.
      • Ordinario: solo lleva cobre y estaño (del 5 al 30%).
      • Especial: lleva cobre, estaño y otros elementos químicos.
    • Latón: aleación de cobre y cinc.
      • Ordinario: solo lleva cobre y cinc (del 30 al 55%).
      • Especial: lleva cobre, cinc y otros elementos químicos.
    • Cuproaluminio: aleación de cobre y aluminio.
    • Alpaca: aleación do cobre, níquel y cinc. Tiene un color plateado.
    • Cuproníquel: aleación de cobre y níquel (del 40 50%).

    Aplicaciones del cobre:

    • Bronce:
      • Ordinario: campanas y engranajes.
      • Especial: esculturas y cables eléctricos.
    • Latón:
      • Ordinario: tronillería.
      • Especial: grifos, tuercas y tornillos.
    • Cuproaluminio: hélices de barco, turbinas, etcétera.
    • Alpaca: joyería barata, cubiertos, etcétera.
    • Cuproníquel: monedas y contactos eléctricos.

MINERAL DE HIERRO: HEMATITES

MINERAL DE HIERRO: HEMATITES

HEMATITES: es un mineral compuesto por óxido férrico (Fe2O3), constituye una importante mena de hierro ya que en estado puro contiene un 70% de este minetal.

MINERAL DE HIERRO: MAGNETITA

MINERAL DE HIERRO: MAGNETITA

MAGNETITA: es un mineral de hierro constituido por óxido ferroso-diférrico (Fe3O4). Tiene propiedades magnéticas, y contiene un 75% de hierro.

Ensayo de fatiga

La fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas (fuerzas repetidas aplicadas sobre el material) se produce ante cargas inferiores a las cargas estáticas que producirían la rotura. Un ejemplo de ello se tiene en un alambre: flexionándolo repetidamente se rompe con facilidad, pero la fuerza que hay que hacer para romperlo en una sóla flexión es muy grande. La fatiga es una forma de rotura que ocurre en estructuras sometidas a tensiones dinámicas y fluctuantes (puentes, automóviles, aviones, etc.). Su principal peligro es que puede ocurrir a una tensión menor que la resistencia a tracción o el límite elástico para una carga estática, y aparecer sin previo aviso, causando roturas catastróficas. Es un fenómeno muy importante, ya que es la primera causa de rotura de los materiales metálicos (aproximadamente el 90%), aunque también está presente en polímeros (plásticos, composites,...), y en cerámicas.

La rotura por fatiga tiene aspecto frágil aún en metales dúctiles, puesto que no hay apenas deformación plástica asociada a la rotura. El proceso consiste en un inicio y posterior propagación de fisuras, que crecen desde un tamaño incial microscópico hasta un tamaño macroscópico capaz de comprometer la integridad estructural del material. La superficie de fractura es perpendicular a la dirección del esfuerzo.

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