Dic 052018
 

Ne abbiamo parlato un po’ di tempo fa, quando la società Liquidametal Tecnologies, divenne improvvisamente nota per l’acquisizione delle sue tecnologie da parte del colosso americano dell’informatica Apple Inc (LIQUIDMETAL il METALLO LIQUIDO DI APPLE). A distanza di qualche anno, questa tecnologia inizia ad essere matura per il mercato e per l’elettronica di consumo. La società che ha brevettato il progetto, ha finalmente portato a compimento la realizzazione di apparecchiature specializzate per lavorare questi metalli come si trattasse di polimeri plastici.

Innanzitutto vediamo di capire cos’è un metallo liquido. La definizione potrebbe trarre in inganno perché in realtà anche questi metalli, o meglio leghe metalliche ottenute miscelando zirconio, titanio, rame, nichel e berillio, si trovano allo stato solido in condizioni normali. La definizione liquido, deriva dalla loro struttura molecolare. Infatti, i metalli come molti altri materiali in natura, hanno una struttura cristallina ossia con le molecole disposte secondo uno schema ordinato. Al contrario, quando sono fusi, le molecole si dispongono in maniera casuale, disordinata, esattamente come accade nei polimeri plastici o nel vetro. Ecco perché, vengono anche chiamati metalli amorfi o metalli vetrosi. Si definisce amorfa una struttura casuale, priva di ordine. Ma come facciamo ad ottenere questa struttura disordinata visto che stiamo lavorando con dei metalli che invece hanno una struttura cristallina? Il segreto sta nel processo di produzione: in pratica, si porta il metallo a temperatura di fusione e lo si raffredda molto rapidamente con getti di acqua gelida facendo di subire uno shock termico di 1000°C in pochi minuti. In questo modo si congela la struttura casuale che il metallo possiede in quell’istante, creando un nuovo materiale con struttura molecolare disordinata come se fosse ancora liquido.

Quali i vantaggi di questa tecnologia? Enormi. Questa nuova struttura rende il metallo liquido molto più resistente, si parla del doppio di un buon acciaio, con una durezza superiore a quella del titanio e cosa straordinaria, associa a questa incredibile resistenza una elasticità cinque volte superiore a quella dell’acciaio. Inoltre, questi materiali si contraddistinguono per un peso specifico basso, grande resistenza alla corrosione, ottime capacità di saldatura e possibilità di essere lavorate per stampaggio ad iniezione, cosa assai rara se non impossibile per i normali metalli. Inoltre, questa tecnica da una perfetta finitura superficiale che non richiede ulteriori trattamenti secondari, ottenendo risparmi economici e di tempo.

Questa tecnica è stata messa a punto da Engel, un colosso austriaco nel campo della lavorazione dei metalli, che ha realizzato le infrastrutture e macchinari necessari alla realizzazione di questo processo, notevolmente diverso da quello utilizzato per le materie plastiche. Infatti questo macchinario non ha la classica vite-cilindro come sistema di fusione e iniezione, bensì una camera in cui viene inserito il lingotto che sarà fuso da uno speciale sistema di riscaldamento a induzione in un ambiente senza aria, per impedire la formazione dei cristalli e garantire la produzione di leghe amorfe.

Il vantaggio di questa nuova tecnologia consente l’abbassamento dei costi, trattamento superficiale del metallo particolarmente fine, miglioramento del limite elastico del metallo in allungamento, fase di processo unica, nessun ulteriore trattamento termico atto a migliorare la durezza e la resistenza meccanica, nessuno scarto di processo.

GUARDA I VIDEO:

PUOI LEGGERE ANCHE:
Feb 222018
 
PIOMBO
DATI CONFIGURAZIONE
GALENA ASPETTO

Il Piombo, elemento metallico denso, con colore grigio-bluastro, ha simbolo Pb e numero atomico 82. Probabilmente, uno dei più antichi metalli conosciuti, il piombo veniva utilizzato dai romani per costruire tubi per la distribuzione di acqua.

Il Piombo è abbondantemente diffuso in tutto il mondo sotto forma di solfuro, nel minerale chiamato galena e in minerali di secondaria importanza come la cerussite e l’anglesite. Viene estratto mediante un processo di arrostimento e riduzione, che consiste nella conversione del piombo a ossido e nella successiva riduzione con carbone coke in fornace.

Miniera di piombo di Campo Pisano

Materiali di scarto presenti nel piombo, recuperati da vari processi industriali e quindi fusi, costituiscono un altro importante processo nella lavorazione di questo metallo. Molto spesso la galena contiene minerali preziosi come argento e oro che vengono recuperati attraverso il processo Parker, che utilizza una piccola quantità di zinco, mescolata al piombo fuso, per sciogliere i metalli preziosi.

PROPRIETA’

Il piombo metallico è tenero, malleabile, duttile è poco resistente alla trazione ed è un cattivo conduttore di elettricità. Se esposto all’aria, varia rapidamente aspetto e assume una colorazione blu-grigiastra piuttosto opaca, molto diversa dalla consueta lucentezza metallica. Fonde a 328 °C, bolle a 1740 °C, ha densità relativa 11,4 e peso atomico 207,20.

LEGHE

Miscelando il piombo con altri metalli, è possibile realizzare numerose leghe. Le più importanti sono:

  • Piombo-Arsenico
  • Piombo-Bario
  • Piombo-Bismuto
  • Piombo-Cadmio
  • Piombo-Calcio
  • Piombo-Rame
  • Piombo-Indio
  • Piombo-Litio
  • Piombo-Argento
  • Piombo-Magnesio
  • Piombo-Stagno
  • Piombo-Tellurio
IMPIEGHI

Il piombo è usato in enormi quantità nelle batterie e come rivestimento di cavi elettrici, tubi, serbatoi e negli apparecchi per i raggi X. Per la sua elevata densità il piombo trova impiego come sostanza schermante per i materiali radioattivi. Numerose leghe contenenti un’alta percentuale di piombo sono utilizzate nella saldatura, per i caratteri da stampa, per gli ingranaggi.

Batteria Proiettili Caratteri da stampa
PUOI LEGGERE ANCHE:
ANCHE NOI SCRITTORI
Alunno/i autore/i dell’articolo:
ALBERTO MUSSO
Classe e Anno: Argomento di Riferimento:
Prima I – 2017/18 METALLI
Gen 242017
 
ALLUMINIO
Alluminio Simbolo Alluminio atomica
DATI CONFIGURAZIONE
Bauxite SONY DSC
MINERALE ASPETTO

L’alluminio, è un metallo molto diffuso in natura; è il terzo elemento dopo l’ossigeno e il silicio. Ha simbolo chimico Al e numero atomico 13.

Fu isolato nel 1825 dallo scienziato H. C. Ørsted ma la sua produzione massiva iniziò a fine secolo, dopo il 1886 quando fu inventato il processo elettrolitico.

Di colore argenteo si  estrae da minerali il principale dei quali è la bauxite.

Miniera Bauxite

Miniera di bauxite

E’ il metallo più utilizzato dopo il ferro e deve il suo successo alle sue incredibili proprietà tra le quali quella di ricoprirsi con un sottilissimo strato di ossido che lo rende inalterabile agli agenti atmosferici.

ALUQuello prodotto con processo elettrolitico, viene definito alluminio primario, che si differenzia da quello ottenuto attraverso il riciclo detto alluminio secondario. L’alluminio ha infatti la caratteristica di poter essere riutilizzato all’infinito. Nel passato era più raro e costoso dell’oro e il riciclo ha aiutato a ridurne i costi di produzione fino al 90%. Infatti, questo metallo è estratto dall’allumina che ha una temperatura di fusione molto alta, circa 2.050°C richiedendo per questa operazione un enorme dispendio di energia che ne fa lievitare i costi.

PROPRIETA’

L’alluminio deve il suo successo alle straordinarie proprietà che lo contraddistinguono; infatti è:

  • conduttore elettrico;
  • conduttore termico;
  • resistente alla corrosione;
  • a-magnetico;
  • basso peso specifico;
  • duttile;
  • malleabile;
  • riciclabile;
  • igienico;
  • buona resistenza meccanica.
LEGHE

Miscelando l’alluminio con altri metalli, è possibile realizzare numerose leghe, dette appunto leggere perché con peso specifico molto basso, le cui proprietà superano in molti casi quelle del metallo di origine. Le più importanti sono:

  • silumin (silicio e alluminio);
  • anticorodal (magnesio, rame, manganese, silicio e alluminio);
  • peraluman (magnesio e alluminio);
  • duralluminio (rame, manganese, magnesio e alluminio).
IMPIEGHI

L’alluminio e le sue leghe servono per la costruzione di aerei, veicoli, navi, strutture, pezzi da fonderia, utensili di uso domestico ed elettronica.

Alluminio02 Alluminio03 Alluminio04
GUARDA I VIDEO:

 

PUOI LEGGERE ANCHE: