Química General, 2000 - Victor Manuel Ramírez

UNIDAD 4
Corteza terrestre, fuente de materiales
útiles para el hombre
En el caso de los aislantes, la banda de valencia está completa y la de conducción
vacía pero, a diferencia de los metales, no sólo no solapan sino que además hay una
importante diferencia de energía entre una y otra (hay una zona prohibida), por lo
que no pueden producirse saltos electrónicos de una a otra. Es decir, los electrones
no gozan de la movilidad que tienen en los metales y, por ello, estas sustancias no
conducen la corriente eléctrica.
Un caso intermedio lo constituyen los semiconductores; en el caso de las sustancias
de este tipo, la banda de valencia también está llena y hay una separación entre
ambas bandas, pero la zona prohibida no es tan grande, energéticamente hablando,
y algunos electrones pueden saltar a la banda de conducción. Estos electrones y los
huecos que dejan en la banda de valencia permiten que haya cierta conductividad
eléctrica. La conductividad en los semiconductores aumenta con la temperatura, ya
que se facilitan los saltos de los electrones a la banda de conducción. Son ejemplos
de semiconductores: Germanio (Ge), Silicio (Si), Galio-Arsénico (Ga-As) y el Indio-
Antimonio (In-Sb).
Características que se derivan del enlace metálico
Propiedades de este tipo de enlace
A excepción del mercurio, los metales puros son sólidos a temperatura ambiente.
No obstante, sus puntos de fusión son muy variables, aunque generalmente altos.
Cuadro 4.9 Los nuevos materiales a base de aleaciones metálicas. Principales características y usos.
Material Metales Aplicación
Fusibles térmicos
Cu-Zn-Al
Rearmables
Cu-Zn-Ni
Rearmables
Detectores y accionadores de dispositivos
Cu-Zn-Al
El elemento con memoria de forma puede
de control térmico (por ejemplo alambres
Cu-Al-Ni
efectuar las dos funciones al mismo tiempo
contra incendios)
Detectores de calentamiento excesivo de
Cu-Zn-Al
celdas en cuñas electrolíticas
Cu-Al-Ni
Elimina la detección manual
Anillos de ensamblaje rápido de tubería
Cu-Zn-Al
Elimina la necesidad de soldadura en tubería
Cu-Al-Ni
submarina (Ti-Ni). Procesos económicos
Barras de tratamiento de escoliosis severas
(desviaciones de la columna vertebral)
Ti-Ni
Implantable en el cuerpo humano. Aleación inerte
Grapas para ligadura de trompas de Falopio Ti-Ni Anticoncepción
Dispositivos diversos para ortopedia Ti-Ni Aleación inerte. Buena resistencia mecánica
Antenas autodesplegables para satélites Ti-Ni Ya han sido utilizadas
Controles térmicos de flujo de agua o gas
Cu-Zn-Al
Cu-Al-Ni
Válvulas térmicas
Relevadores térmicos
Cu-Zn-Al
Cu-Al-Ni
No necesitan ser rearmables
Motores de estado sólido
Cu-Zn-Al
De baja eficiencia pero económicos y de
Cu-Al-Ni
mantenimiento simple
Alambres para guías de fibras ópticas
Ti-Ni
Ayudan a la introducción de una fibra óptica en el
cuerpo humano
Sistemas de abertura automática
Cu-Zn-Al
de aireación
Cu-Al-Ni
Invernaderos, automóviles, etcétera
Resortes con geometrías diversas
Cu-Zn-Al
Cu-Al-Ni
Aplicaciones de alta tenacidad
Partes de aviones y automóviles
Cu-Zn-Al
Cu-Al-Ni
Se han usado también en cohetes militares
Sistemas de reducción de ruido
Cu-Zn-Al
Cu-Al-Ni
Cubren el espectro audible
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