Materiales de Ultima Generacion

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  • 7/26/2019 Materiales de Ultima Generacion

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    Universidad Nacional Tecnolgica del Cono Sur de Lima UNTECS

    MATERIALES DE LTIMA GENERACION

    CARRERA: Ing. Mecnica ElctricaDOCENTE: Ing. Jorge Cu!a Morale"

    C#RSO: Ciencia $e lo" ateriale"

    AL#MNOS: %ngel Aac&e

    'erc( Arce

    Jo&an Cora&ua

    Jonat&an Ri)a"

    Cri"t&ian *a!ana

    +,-

    0

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    A a/uella" !er"ona" /ue "e "acri0ican

    !or $arno" lo e1or en e"ta )i$a2 a

    nue"tro" !a$re" ( a u"te$e" $ocente"

    /ue a tra)" $e "u" en"e3an4a" no"

    $an lo e1or2 ( no" a(u$an a /ue to$o

    e"to "e realice.

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    INDICE

    'g.

    CARAT#LA55555555555555..555.5555555

    DEDICATORIA555555555555.5555..555555.

    INTROD#CCI6N55555555555.5555.5.55555.

    CA'7T#LO I: MATERIALES A'LICADOS EN LA IND#STRIA NA8AL

    -.- ACERO -9+ A5555555555555555.555555.

    -.+ *INALCO55.5555555.55.555555.555555.

    -.9 C#NIA5555...55555555555.555555555.

    -.9 ;IERRO GRIS5555...55555555555.555555.

    -.9 #RANIO5555...55555555555.5555555.5.

    -.9 TITANIO5555...55555555555.55555555.

    CA'IT#LO II: MATERIALES A'LICADOS EN LA ELECTRONICA

    +.- NANOT#.+ CONCL#SIONES555555555555555...555...

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    INTROD#CCI6N

    Lo" nue)o" ateriale" ( la acti)i$a$ econica2 la creacin ( utili4acin $e

    lo" nue)o" ateriale" coen4 a tener una ta"a creciente $e"!u" $e lo"

    a3o" "etenta"2 cuan$o "e e!e4 a !en"ar en el e)entual agotaiento $e la"

    ateria" !ria" /ue $ieron "u"tento a la" !rinci!ale" !otencia" econica".

    A !artir $e lo" a3o" oc&enta "e aceleraron in)e"tigacione" !ara auentar la

    !ro$ucti)i$a$ ( la e0iciencia $e lo" recur"o" naturale" no reno)aBle"2 lo"

    ateriale" /ue tu)ieron alguna" $e la" " e)i$ente" re!ercu"ione" 0ueron

    lo" etale" tra$icionale" coo el coBre2 el 4inc o el e"ta3o. E"ta ten$encia &a

    re"ulta$o "er tan gran$e inclu"o coo !ara crear nue)o" "ectore"

    tecnolgico" a !artir $el $i"e3o ( la a!licacin $e nue)o" ateriale". A !e"ar

    $e /ue la" rea" !ara la" /ue "e &an $e"arrolla$o en "u a(ora "on u(

    e"!ec0ica" e in)olucran u"o" nue)o"2 lo" ateriale" crea$o" cuentan con

    ca!aci$a$e" /ue reBa"an o al eno" "ati"0acen con e0iciencia con$icione" $e

    o!eracin en a!licacione" /ue !ertenecan con e!licito reconociiento a

    ateriale" tra$icionale". La in)e"tigacin $e ateriale" auent $e anera

    i!ortante a !artir $e la Segun$a Guerra Mun$ial. Entre lo" !rinci!ale"

    e"tulo" /ue la creacin $e nue)o" ateriale" reciBi e"tu)ieron la

    !ro$uccin $e araento"2 la in$u"tria aeronutica2 la carrera e"!acial ( el

    $e"arrollo $e la ingeniera nuclear2 a" coo lo" nue)o" reto" /ue "e

    !re"entan $eBi$o al auento en lo" co"to" $e la energa. En la"

    in)e"tigacione" $e"taca la B"/ue$a $e !ro!ie$a$e" e"!ec0ica" orienta$a" a

    lograr la e0iciencia gloBal $e lo" !roce"o"2 "e inci$e a" en a"!ecto" coo la

    re"i"tencia a la" alta" te!eratura"2 la re"i"tencia ecnica2 la re"i"tencia a

    la corro"in2 a" coo una a(or e0iciencia energtica2 a la !ar $ere$uccione" en la $en"i$a$ ( en !e"o2 o Bien2 ca!aci$a$e" con$uctora"

    a!lia$a"2 tetura"2 tran"!arencia2 etc.

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    CAPITULO I:

    MATERIALES APLICADOS EN LA INDUSTRIA NAVAL

    1.1 ACERO 131 A

    Conoci$o coo acero na)al !or "u a!licacin en la con"truccin $e

    e"tructura" na)ale". e" un acero $e Ba1o !orcenta1e $e carBono Lo" acero" $e

    con"truccin na)al &an $e !o"eer2 una re"i"tencia "u0icienteente ele)a$a coo !ara

    "o!ortar !e"o" "in ro!er"e2 ni "u0rir $e0oracin !eranente2 a la" carga" a /ue "e )en"oeti$a" en "er)icio. Lo" Barco" en acero "on "eguro"2 ece!cionalente

    rgi$o" ( re"i"tente" a lo" !o"iBle" gol!e" contra oB1eto" 0lotante" o un !o"iBle

    i!acto con el 0on$o coo ningn otro aterial !ue$e &acer. E"tn

    certi0ica$a" !or Aerican Societ( 0or Te"ting Material"2

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    1.2 ZINALCO

    E" una $i"olucin $on$e el "oluto e" un "li$o ( la" co!o"icione" e" coBre

    aluinio ( 4inc. La alta re"i"tencia ecnica2 re"i"tencia a la corro"in ( "u!e

    !la"tici$a$ "on la" !rinci!ale" caracter"tica" $e e"te nue)o aterial2 i"a"

    /ue lo con)ierten en una aleacin /ue !ue$e u"ar"e !ara 0aBricar una gran

    )arie$a$ $e !ro$ucto" a tra)" $e !roce"o" con)encionale" $e

    tran"0oracin. El Ba1o !unto $e 0u"in $e e"ta aleacin en co!aracin con

    el $el aluinio2 latn2 Bronce o &ierro $e 0un$icin !erite a&orro"

    con"i$eraBle" $e energa.

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    El *inalco ca"i 0un$e con el $oBle $e ra!i$e4 /ue el aluinio ( tre" )ece"

    " r!i$o /ue el Bronce. El *inalco !re"enta caracter"tica" F"u!er!l"tica"F

    !or la "ingulari$a$ en el ane1o $e "u" co!onente". El trino

    F"u!er!la"tici$a$F &a "i$o u"a$o !ara $e"criBir la ca!aci$a$ $e un etal !ara

    e"tirar"e "in 0ractura" en )ario" ciento" $e !or ciento.

    1.3 CUNIA

    E" una aleacin co!ue"ta !or ,H $e coBre2 H n/uel2 H aluinio ( -,H

    otro" etale" Se caracteri4an !or:

    So!ortar ile" $e tonela$a" $e !re"in2 "on altaente re"i"tente" a la

    corro"in2 !ue$e !eranecer $ca$a" en agua $e ar "in $eteriorar"e. E"t

    co!ue"ta a Ba"e $e c&atarra2 ateriale" recicla$o" $e alaBre" $e coBre2

    ile" $e one$a"2 aluinio ( n/uel !rinci!alente. E"te aterial e" utili4a$o

    !ara la 0aBricacin $e la" &lice"2 la" cuale" "on !ie4a" i!ortante" !ara

    o)ili4ar a la eBarcacin.

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    1.4 HIERRO GRIS

    TaBin conoci$o coo &ierro 0un$i$o. E"ta aleacin e" una e4cla $e

    "oBra" $e etale" $e &ierro2 acero2 carBn ( "ilicio. E" u( utili4a$o $eBi$o a

    "u Ba1o co"to ( Buena a/uinaBili$a$. DeBe "er lo "u0icienteente !e"a$a

    !ara antener e"taBle la eBarcacin. La" ancla" /ue "e utili4an !ara

    0on$ear ( reali4ar anioBra" "on con"trui$o" !rinci!alente !or e"te

    co!ue"to

    .

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    1.5 URANIO

    El uranio e" una "u"tancia ra$iacti)a2 =ora !arte $e la" roca"2 tierra2 aire (

    el agua ( "e &alla en la naturale4a. e" un eleento /uico $e color

    !latea$ogri"ceo $e la "erie $e lo" actni$o". Lo" $e a(or nero atico2

    no "e encuentran en la naturale4a ( tienen tie!o" $e )i$a e$ia corto"

    to$o" "u" i"to!o" "on ra$iacti)o".

    El reactor nuclear genera la energa e$iante el calor "urgi$o !or la $i)i"in

    $e lo" too" $e uranio2 el calor $el reactor era tran"0eri$o al agua /ue

    circula !or un circuito cerra$o !riario /ue inclu(e al reactor la" BoBa" ( elgenera$or $e )a!or. # circuito "ecun$ario en)a )a!or $e"$e un genera$or a

    una turBina /ue !ro!orciona energa elctrica a la na)e ( a la turBina !rinci!al

    $e !ro!ul"in /ue ue)e la &lice. El )a!or "e con$en"aBa ( el agua era

    reutili4a$a !or el "i"tea. No "e nece"ita aire ni oigeno lo cual !erite /ue el

    "uBarino traBa1e $e 0ora e0iciente

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    http://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Act%C3%ADnidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Act%C3%ADnido
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    1.6 TITANIO

    titanio2 a $i0erencia $el acero no "e "oete a la corro"in2 !or e"o2 "i "e /uita

    la coBertura $e goa /ue en"or$ece el rui$o2 el ca"co /ue$ar coo nue)o2

    "e caracteri4an !or/ue no atraen a la" ina" agntica"2 gracia" a lo"

    ca"co" $e titanio2 la" na)e" !ue$en 0uncionar &a"ta cien a3o". 're"enta

    Buena re"i"tencia cuan$o e" "oeti$o a gran$e" !re"ione" oca"iona$a" !or

    la !ro0un$i$a$ $el ocano

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    CAPITULO II:

    MATERIALES APLICADOS EN LA ELECTRONICA

    +.-NANOT#

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    A!licacione":

    =aBricacin $e !laca" electrnica" 0leiBle"

    'ue$en 0aBricar e"tructura" altaente re"i"tente"

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    En el $i"e3o aeronutico e" !rior$ial aii4ar la relacin re"i"tencia!e"o2

    o lo /ue )iene a "igni0icar /ue "e Bu"can ateriale" con !ro!ie$a$e" /ue

    cu!lan "iultneaente alta re"i"tencia ecnica ( Ba1o !e"o. A$e"2 "e

    encuentran otro" ca!o" $e e1ora en lo" /ue el u"o $e la nanotecnologa

    !o$ra con"i$erar"e2 coo !o"iBle" nue)o" re)e"tiiento" !ara !roteccin $e

    la corro"in o !ara u"o coo retar$a$ore" $e 0uego.

    'rinci!ale" caracter"tica":

    re"i"tencia ecnica2 tenaci$a$ ( $en"i$a$

    e"taBili$a$ $ien"ional K logra con"er)ar "u 0ora

    aortiguacin $e )iBracione"2 re"i"tencia" ( tenaci$a$

    Re"i"tencia a la 0atiga ( auto luBricacin

    Re"i"tencia /uica ( trica

    Alta con$ucti)i$a$ elctrica

    Co!atiBili$a$ Biolgica.

    A!licacione":

    Tran"!orte" ( artculo" $e!orti)o"

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    Tecnologa aeroe"!acial

    E/ui!o" $e au$i!2 Bra4o" $e roBot

    In$u"tria /uica ( nuclear

    Co!onenete" e/ui!o" electroniuco" Me$icina2 0aBricacin $e !rte"i" ( e/ui!o" /uirrgico".

    CAPITULO IV:

    MATERIALES APLICADOS EN LA MECANICA AUTOMOTRIZ

    >.- GRA=ITO

    Te!eratura $e 0u"in

    Tiene $o" !unto" tri!le" K!unto en /ue coei"ten en e/uiliBrio tre" 0a"e"

    92,C Ba1o una !re"in $e gc+ 92P+QC a la" -,,2,,, at"0era"

    $e !re"in

    SuBliacin

    Entre 929,, ( 92,C a una !re"in $e -.,99 gc+

    Oi$acin trica

    En !re"encia $e ogeno coien4a a 9,,C

    CoBu"tin

    A Q+, ( QP,C e" coBu"tiBle en !re"encia $e ogeno

    EM'A#ETAD#RAS DE GRA=ITO

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    La" e!a/ueta$ura" $e gra0ito SLADE $e0inen un nue)o conce!to en control

    $e ei"ione" en )l)ula" ( BoBa". Acta coo "ello ecnico en 0ora $e

    tren4a con un conteni$o en carBonogra0ito $el 2+QH2 liBre $e aianto. E"

    un !ro$ucto $e u( 0cil colocacin /ue "e a$a!ta a to$a" la" 0ora"

    8ENTAJAS:

    O!tia !er0orance $e "ella$o Mnia 0riccin E"!ecialente recoen$a$a !ara "er)icio" $e alta !re"in (o alta

    te!eratura A!lia co!atiBili$a$ /uica Alta re"i"tencia a la etru"in

    >.+ 'OLI#RETANO

    CARACTERISTICAS DEL 'OLI#RETANO:

    E" una e"!ua rgi$a co!ue"ta !or cer$illa" cerra$a" $e 0ora &eagonal

    en cu(o interior retienen el ga" ->-< /ue una "u"tancia ecolgica.

    E" una "u"tancia orgnica !or "nte"i" /uico". El !oliuretano e" un

    re"ulta$o $e la e4cla $el $i"ocianato ( !oliol2 e"te ltio encarga$o $e!ro)eer el agente e!an"or ( e"!uante.

    E"ta co!o"icin Brin$a una alta e0icacia coo ai"lante trico2 ac"tico e

    i!ereaBle. El !oliuretano e" un aterial !or $e" noBle /ue en uc&o"

    !a"e" $el un$o e" $e u"o tra$icional. En nue"tro !a" e" " conoci$a la

    utili4acin en la in$u"tria 0rigor0ica.

    'RO'IEDADES DEL 'OLI#RETANO:

    Ele)a$o !o$er trico ( ai"lante2 Ba1o coe0iciente $e tra"i"in $el calor2

    enor /ue lo" ai"lante" tra$icionale" KCorc&o2 0iBra $e )i$rio2 !olie"tireno

    e!an$i$o2 etc.

    Ai"lante continuo "in 1unta": eliina !uente" trico" I!ereaBili$a$ al agua Ken alta $en"i$a$.

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    Auto a$&erente2 a cual/uier "u!er0icie o aterial utili4a$o en la

    con"truccin. Ligere4a $e !e"o: no "oBrecarga la" e"tructura". Duracin In$e0ini$a.

    E"tan/ui$a$ total. Re"i"tencia /uica. Re"i"tencia al 0uego. R!i$a e1ecucin en oBra. =aBrica$o en Ba"e ->- < !or la cual no a0ecta la ca!a $e o4ono2

    re"!on$ien$o a lo e"ti!ula$o en un !ro$ucto ecolgico.

    #na a!licacin u( intere"ante llena $e tecnologa ( en la /ue "e a!lican

    to$o" lo" ti!o" $e !oliuretano e" el auto)il en $on$e la" e"!ua" 0leiBle"ti!o "laB "e e!lean en la ta!icera $e lo" a"iento"2 en alguno" relleno"

    !ara la re$uccin $e rui$o"2 en 1unta" en $i)er"a" !arte" interiore"2 Ba1o

    al0oBra2 etc. La e"!ua 0leiBle ol$ea$a "e e!lea en a"iento"2 re"!al$o"

    ( caBecera"2 la" e"!ua" rgi$a" tero 0ora$a" en lo" !anele" $e tec&o"2

    !anele" !ara !arte interna $el co0re2 alguna" !arte" $el otor2 aB"ol)e$ora"

    $e i!acto2 etc.

    La" e"!ua" "eirgi$a" en taBlero" $e in"truento"2 $e"can"aBra4o"2

    con"ola" centrale"2 etc. E"!ua $e ti!o !iel integral !ara )olante"2 0iltro" $e

    aire2 ( otra" !arte" $el interior $e lo" auto)ile" ( caione"2 E"!ua" ti!o

    RIM !ara 0a"cia"2 /ueacoco"2 enca!"ula$o $e caBle" Karne"e"2 etc.

    E"!ua" $e ti!o CASE !ara !erilla"2 caBle"2 0iltro" $e aceite2 !elcula anti

    a"tillaBle en )i$rio"2 !intura ( "ella$or2 a$&e"i)o"2 !iel "inttica !ara la

    ta!icera2 eleento" $ecorati)o"2 etc.

    AMORTIG#ADOR DE 'OLI#RETANO:

    'oliuretano icro celular: Se caracteri4a !or "u e"tructura !oro"a a clula"

    aBierta".

    Su ele)a$a co!re"iBili$a$ )olutrica ( la e!an"in lateral conteni$a

    Kre$uccin $el ,H $e la altura inicial ( e!an"in lateral $entro $el >,H lo

    &acen !articularente i$neo al "er utili4a$o coo eleento aortigua$or.

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    Se !ue$e reali4ar con $i)er"a" $en"i$a$e" en tal o$o $e antener el !unto

    $e co!re"in en el )alor $e"ea$o.

    CARACTERISTICAS =#NDAMENTALES

    Co!re"iBili$a$ etrea &a"ta - $el )oluen inicial Mia ligere4a Re"i"tencia a lo" aceite"2 gra"a" e &i$rocarBuro" Re$uce lo" 0actore" $e rui$o ( )iBracin aortiguan$o lo" gol!e"

    >.9 ?E8LAR

    El e)lar K!oli!ara0enileno tere0talai$a e" una ai$a "interi4a$a !or lae!re"a Du'ont. La" 0iBra" $e e"te co!ue"to !re"entan alta" !re"tacione"

    ecnica" !or

    la orientacin !er0ecta $e la" olcula" $el !olero2 $e"tacan$o

    !rinci!alente "u re"i"tencia a traccin ( a ci4alla$ura. Material $e ele)a$a

    $uracin2 " re"i"tente al u"o inten"o. Su" cuali$a$e" con u"o o$era$o

    "on "iilare" a la" $e ateriale" orgnico"2 "i Bien !re"enta ligera 0acili$a$ a

    e"altar"e en tr0ico con !ara$a" continua"2 re"ultan$o en un $e"li4aiento

    &a"ta un nue)o u"o inten"o. Rango $e te!eratura" "u!erior en general2

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    aun/ue !ue$e $e"truir"e !or "oBrecalentaiento Kno !re"enta ca!aci$a$ $e

    retorno a la" caracter"tica" originale".

    're"enta un !ero$o $e 0uncionaiento irregular inicial2 !ero$o $e ro$a1e2

    $e en torno a -,,, 2 !u$ien$o !ro$ucir"e $e"li4aiento". Durante e"te

    !ero$o "e &a $e !ro0e"ar un cui$a$o e"!ecial !ara e)itar

    "oBrecalentaiento" !ro$uci$o" !or un $e"li4aiento ece"i)o. El aterial e"

    $e color &oogneo aarillo)er$e.

    >.> CAR

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    CAPITULO V:

    MATERIALES APLICADOS EN LA METALURGICA

    .- N#E8AS TECNOLOGIAS

    U El !ro(ecto F#ltraSSMF ( F#ltraga""ingF !or la 0un$icin A"ca

    U #ltraSSM2 en el /ue "e &a e"tu$ia$o el e0ecto $e lo" ultra"oni$o" enla "oli$i0icacin $el aluinio. La inno)acin $e e"te !ro(ecto !eritir

    $i"!oner $e un e/ui!o a$a!taBle ( $e Ba1o co"te !ara /uina"

    con)encionale" $e 0un$icin2 !eritien$o la generacin (

    tran"0oracin $el aluinio en e"ta$o "ei"li$o.

    U #ltraga""ing2 con el /ue A"ca &a con"egui$o $e"arrollar una

    tecnologa /ue !eritir la eliinacin $e ga"e" containante"

    !eligro"o" ( la eliinacin $e i$o" !re"ente" en el aluinio.

    U =leica"t2 /ue !erite re$ucir el !orcenta1e $e rec&a4o $e !ie4a"

    $e0ectuo"a" ( lo" tie!o" $e i!ro$ucti)i$a$ gracia" al $e"arrollo $e

    un "i"tea e!erto /ue !erite una autoati4acin inteligente $el

    !roce"o Soun$ca"t2 /ue 0acilita una !re$iccin $e la cali$a$ $e la"

    !ie4a" 0aBrica$a" e$iante 0un$icin a !re"in $e aluinio

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    .+ 'RO@ECTO DE RED#CCION DE COSTOS

    U #tili4acion $el tiocon0ora$o con un !roce"o en el /ue "e tiene el

    aterial entre l/ui$o ( "li$o ( "e le $a 0ora en e"e e"ta$o

    "ei"li$o. To$o ello o0rece cierta" )enta1a" re"!ecto al to$o

    con)encional2 la 0or1a.

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    CONCLUSIONES

    Se conclu(e /ue lo" ateriale" $e ultia generacin "ati"0acen con

    e0iciencia2 la" con$icione" $e o!eracin en a!licacione" /ue

    !ertenecan con e!licito reconociiento a ateriale" tra$icionale".

    'erite !re"er)ar el e$io aBiente2 !ue" "e re!la4a lo"

    co!ue"to" no reno)aBle"2 !or otra" alternati)a" !ro$ucien$o un

    a&orro $e energa ( una $i)er"i$a$ $e !ro$ucto" en el erca$o

    El $e"arrollo $e la a!licacin2 clculo ( "eleccin $e ateriale"

    e"!ec0ico" "ie!re $e!en$er $e la e)olucin $e la tecnologa.

    E" i!ortante /ue "e continue con e"tu$io" $e nue)o" ateriale"2

    !ue" e"to" "on a!lica$o" en to$o" lo" ca!o"2 e1oran$o la"

    con$icione" $e la )i$a &uana.

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