El Aluminio: un metal con aplicaciones singulares
El aluminio es un metal sin igual por sus características:
- Es liviano.
- Fuerte y de larga duración.
- No tóxico.
- Resistente a la corrosión.
- Excelente conductor del calor y la electricidad.
- No magnetizable.
- De fácil manejo.
- Excelente reflector de la luz.
- Reciclable .
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Su símbolo químico es Al y su número atómico es 13.
Su ligereza, conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión y bajo punto fusión le convierten en un material idóneo para multitud de aplicaciones; sin embargo, la elevada cantidad de energía necesaria para su obtención limita su mayor utilización; dificultad que puede compensarse por su bajo costo de reciclado, su dilatada vida útil y la estabilidad de su precio.
PROPIEDADES DEL ALUMINIO
Ligero, resistente |
El aluminio es un metal muy ligero con un peso específico de 2.7 g/cm3 un tercio el peso del acero. Su resistencia puede adaptarse a la aplicación que se desee modificando la composición de su aleación. |
Muy resistente a la corrosión |
El aluminio genera de forma natural una capa de óxido que lo hace muy resistente a la corrosión. Los diferentes tipos de tratamiento de revestimiento pueden mejorar aún más esta propiedad. Resulta especialmente útil para aquellos productos que requieren de protección y conservación. |
Excelente conductor de la electricidad |
El aluminio es un excelente conductor del calor y la electricidad y, en relación con su peso, es casi dos veces mejor que el cobre. |
Buenas propiedades de reflexión |
El aluminio es un buen reflector tanto de la luz como del calor. Esta característica, junto con su bajo peso, hacen de él el material ideal para reflectores, por ejemplo, de la instalación de tubos fluorescente, bombillas o mantas de rescate. |
Muy dúctil |
El aluminio es dúctil y tiene una densidad y un punto de fusión bajos. Esta situación de fundido, puede procesarse de diferentes manera. Su ductibilidad permite que los productos de aluminio se fabriquen en una fase muy próxima al diseño final del producto. |
Completamente impermeable e inocuo |
La lámina de aluminio, incluso cuando se lamina a un grosor de 0.007 mm. sigue siendo completamente impermeable y no permite que las sustancias pierdan ni el más mínimo aroma o sabor. Además, el metal no es tóxico, ni desprende olor o sabor. |
Totalmente reciclable |
El aluminio es cien por cien reciclable sin merma de sus cualidades. El refundido del aluminio necesita poca energía. El proceso de reciclado requiere sólo un 5% de la energía necesaria para producir el metal primario inicial. |
Propiedades Atómicas
Estructura Cristalina |
Cúbico cara centrada |
Estructura Electrónica |
Ne 3s2 3p1 |
Número Atómico |
13 |
Peso Atómico ( amu ) |
26.98154 |
Sección trans. de Absorción de Neutrones Térm ( Barns ) |
0.232 |
Valencias indicadas |
3 |
Propiedades Eléctricas
Fuerza Electromotríz Térmica contra el Platino ( mV ) |
+0.42 |
Coeficiente de Temperatura a 0-100C ( K-1 ) |
0.0045 |
Resistividad Eléctrica @20C ( µOhmcm ) |
2.67 |
Temperatura Crítica de Superconductividad ( K ) |
1.175 |
Propiedades Físicas
Densidad a 20°C ( g cm-3 ) |
2.70 |
Punto de Ebullición ( °C ) |
2467 |
Punto de Fusión ( °C ) |
660.4 |
Propiedades Mecánicas
Estado del Material |
Blando |
Duro |
Policristalino |
Dureza - Vickers |
21 |
35-48 |
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Límite Elástico ( MPa ) |
10-35 |
110-170 |
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Módulo Volumétrico ( GPa ) |
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75.2 |
Módulo de Tracción ( GPa ) |
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70.6 |
Relación de Poisson |
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0.345 |
Resistencia a la Tracción ( MPa ) |
50-90 |
130-195 |
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Propiedades Térmicas
Calor Específico a 25C ( J K-1 kg-1 ) |
900 |
Calor Latente de Evaporación ( J g-1 ) |
10800 |
Calor Latente de Fusión ( J g-1 ) |
388 |
Coeficiente de Expansión Térmica @0-100C ( x10-6 K-1 ) |
23.5 |
Conductividad Térmica a 0-100C ( W m-1 K-1) |
237 |
Aplicaciones del aluminio
La combinación de la ligereza con resistencia y alta conductibilidad eléctrica y térmica es la propiedad que hace del aluminio y sus aleaciones en materiales de construcción muy importantes para la construcción de aviones, de automóviles, de máquinas de transporte, para la electrotecnia, la fabricación de motores de combustión interna, etc.
En la industria química el aluminio y sus aleaciones se utilizan para fabricar tubos, recipientes y aparatos. Un volumen dado de aluminio pesa menos que 1/3 del mismo volumen de acero. Los únicos metales más ligeros son el litio, el berilio y el magnesio.
Debido a su elevada proporción resistencia-peso es muy útil para construir aviones, vagones ferroviarios y automóviles, y para otras aplicaciones en las que es importante la movilidad y la conservación de energía.
Por su elevada conductividad térmica, el aluminio se emplea en utensilios de cocina y en pistones de motores de combustión interna. Solamente presenta un 63% de la conductividad eléctrica del cobre para alambres de un tamaño dado, pero pesa menos de la mitad. Un alambre de aluminio de conductividad comparable a un alambre de cobre es más grueso, pero sigue siendo más ligero que el de cobre.
El peso tiene mucha importancia en la transmisión de electricidad de alto voltaje a larga distancia, y actualmente se usan conductores de aluminio para transmitir electricidad a muy altos voltajes.
El aluminio es muy utilizado en la arquitectura, tanto con propósitos estructurales como ornamentales. Las tablas, las contraventanas y las láminas de aluminio constituyen excelentes aislantes.
Se utiliza también en reactores nucleares a baja temperatura porque absorbe relativamente pocos neutrones. Con el frío, el aluminio se hace más resistente, por lo que se usa a temperaturas criogénicas.
El papel de aluminio de 0.018 cm de espesor, actualmente muy utilizado en usos domésticos, protege los alimentos y otros productos perecederos.
Debido a su poco peso, a que se moldea fácilmente y a su compatibilidad con comidas y bebidas, el aluminio se usa mucho en contenedores, envoltorios flexibles, y botellas y latas de fácil apertura. El reciclado de dichos recipientes es una medida de conservación de la energía cada vez más importante.
La resistencia a la corrosión al agua del mar del aluminio también lo hace útil para fabricar cascos de barco y otros mecanismos acuáticos. Se puede preparar una amplia gama de aleaciones recubridoras y aleaciones forjadas que proporcionen al metal más fuerza y resistencia a la corrosión o a las temperaturas elevadas. Algunas de las nuevas aleaciones pueden utilizarse como planchas de blindaje para tanques y otros vehículos militares.
Como hemos podido apreciar el aluminio es un material muy importante y con múltiples usos cotidianos.
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