02-MADERA Y METALES
1 LAS MATERIAS PRIMAS
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Clasificación de los materiales básicos
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Maderas
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Naturales
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Nogal, castaño,
roble
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Prefabricadas
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Aglomerados,
chapados, revestidos
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Metales
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Férreos
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Aceros, fundiciones
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No férreos
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Aluminio,
cobre, estaño
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Plásticos
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Polímeros
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Naturales,
sintéticos
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Compuestos
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Con fibra de
vidrio, carbono, boro
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Materiales construcción
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Pétreos
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Granito,
pizarra, mármol
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Cerámicos
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Tejas,
ladrillos, baldosas
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Aglomerados
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Cal, cemento,
yeso
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Productos auxiliares
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Refrigerantes
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Taladrinas
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Lubricantes
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Aceites, grasas
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Protectores
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Pinturas,
barnices, esmaltes
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Adhesivos
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Colas,
pegamentos
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Se llaman materias primas a los elementos
existentes en la naturaleza en estado puro. Pueden ser:
µ
De
origen animal. Lana, cuero,
leche, etc
µ
De
origen vegetal. Madera,
algodón, lino, etc.
µ
De
origen mineral. Arcilla,
hierro, cobre, etc.
También pueden
ser:
µ
Renovables. Madera, cuero
µ
No renovables. Carbón, petróleo
Los materiales técnicos
son aquellas sustancias que se obtienen mediante la extracción y transformación
de las materias primas.
ACTIVIDADES
1. Clasifica
las siguientes materias primas según su origen animal, vegetal o mineral: lana,
petróleo, mármol, mineral de hierro, corcho arcilla.
ANIMAL: LANA, PETRÓLEO
VEGETAL: CORCHO, PETRÓLEO
MINERAL: MÁRMOL, MINERAL DE HIERRO Y ARCILLA
El petróleo procede de los restos de animales y plantas que han
estado cubiertos por arcilla, tierra y rocas durante muchos años y sometidos a
elevadas temperaturas; luego su origen es animal y vegetal.
2.
Enumera cinco materiales renovables y cinco
no renovables
RENOVABLES: LA MADERA, EL CUERO, LA RESINA, LA LANA, EL CORCHO…
NO RENOVABLES: EL PETRÓLEO, EL CARBÓN, LA ARCILLA, EL ACERO, EL
VIDRIO…
2 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
PROPIEDADES MECÁNICAS
µ
Dureza. Resistencia a ser rayado
µ
Tenacidad. Recibir golpes sin romperse
µ
Elasticidad. Recuperar la forma después de ser
sometido a esfuerzo.
µ
Fragilidad. Rotura después de recibir un golpe.
PROPIEDADES TERMICAS
µ
Conductividad térmica. Conducir el calor
µ
Dilatación. Aumento de volumen por el calor
µ
Punto de fusión.
PROPIEDADES FISICAS
µ
Densidad. D = masa/volumen
µ
Conductividad eléctrica. Conducir la electricidad
µ
Magnetismo. Respuesta al campo magnético
µ
Ópticas. Permitir el paso de la luz.
PROPIEDADES QUÍMICAS
Oxidación, corrosión y biodegradación.
PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
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PROPIEDAD
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DESCRIPCIÓN
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EJEMPLO
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MALEABILIDAD
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Nos indica si el material se puede extender en láminas
(hojas) sin romperse
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Hojalata, hierro, cobre, aluminio
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DILATACIÓN
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Es el cambio de volumen que experimenta el material al
calentarse o enfriarse
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Un riel de tren por la acción del calor
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CONDUCTIVIDAD
ELÉCTRICA
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Facilidad de un material para conducir la electricidad
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Cobre, plata, aluminio
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CONDUCTIVIDAD
TÉRMICA
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Facilidad de un material para conducir el calor
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Metales
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FRAGILIDAD
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Es la capacidad que tiene un material para romperse cuando
tiene un golpe
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Vidrio, cerámica
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ELASTICIDAD
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Es la capacidad que tiene el material para recuperar su
forma después de estar sometido a un esfuerzo
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El muelle, goma elástica
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TENACIDAD
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Es la capacidad que tiene el material para recibir golpes
sin romperse
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El acero
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DUCTILIDAD
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Es la capacidad que tiene algunos metales de someterse a
deformaciones y estirarse en forma de hilos sin romperse
|
El estaño, cobre
|
ACTIVIDADES
3.
Enumera las propiedades que cumplen los
siguientes materiales. Madera, plástico, barro, vidrio, aluminio, cuero, rubí, ladrillo
y marfil
Madera: propiedades físicas, térmicas, estéticas
y económicas.
Barro:
propiedades físicas,
térmicas, eléctricas, estéticas y económicas
Plástico: prop. físicas, térmicas, estéticas y económicas
Vidrio: propiedades físicas, eléctricas,
estéticas y económicas.
Aluminio: prop. físicas, químicas, térmicas,
eléctricas, estéticas y económicas.
Cuero: propiedades físicas, estéticas y
económicas.
Rubí: propiedades físicas, estéticas y económicas.
El ladrillo, físicas, térmicas, eléctricas, estéticas
y económicas.
El marfil, físicas, estéticas y económicas.
4.
Para construir un destornillador, ¿qué materiales
debemos emplear? ¿Qué propiedades deben tener dichos materiales? Los destornilladores generalmente están fabricados de dos
materiales diferentes: la parte activa, de metal (acero), y el mango, de
plástico o de madera para aislar eléctricamente.
El destornillador
debe cumplir la propiedad económica
La parte activa, la metálica, debe cumplir
la propiedad física de dureza ante una fuerza aplicada. El mango debe cumplir las propiedades
estética y eléctrica de aislante.
3 LA MADERA
3.1 Estructura de la madera
Corteza: protección exterior del árbol
Floema o líber: conducto de abastecimiento de
nutrientes.
Capa celular: donde se produce el crecimiento
Albura o leño: madera joven que se transforma en vieja
o dura.
Médula o duramen: albura transformada. Madera hecha
3.2. Propiedades y características de la
madera
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PROPIEDADES DE LA MADERA
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FÍSICAS
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Dureza. Resistencia a ser trabajada con herramientas como
sierras limas, púas, etc
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Hendibilidad. Facilidad que presentan las maderas
para partirse en el sentido de sus fibras
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Flexibilidad. Doblarse sin romperse
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MECÁNICAS
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Cortadura. ▀▀▄▄ Se corta con hoja de acero
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Flexión. Se doble con facilidad usando un molde
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Tracción. Aguantar los esfuerzos del tipo ßОà
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Compresión. Aguantar los
esfuerzos del tipo àОß
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ESPECIALES
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Inflamabilidad. Arde con facilidad si está seca
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Flotabilidad. Es menos densa que el agua
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Aislamiento térmico. No conduce el calor
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ACTIVIDADES
5.
¿Cuáles son las principales aplicaciones de
la madera? Combustible y materia
prima para fabricar muebles y papel.
6.
¿Para qué sirve la envoltura externa del
árbol? Sirve para
proteger el árbol de los agentes atmosféricos y de los insectos. Se llama
corteza.
7.
¿Qué influencia tiene en precio de la
madera la vida de un árbol? La madera de los árboles de rápido
crecimiento y corta vida es mucho más barata
8.
¿De qué parte del árbol se obtiene la
madera dura?
Del interior; capa
celular, albura y el duramen.
9.
¿Por
qué algunas maderas reciben el nombre
de maderas nobles?
Son de árboles longevos
y suelen tener un precio muy elevado
4 FORMAS COMERCIALES DE LA MADERA
4.1. Formas comerciales de la madera
Maderas sin labrar: troceadas en troncos
Maderas de rollo: rollos descortezados
Maderas escuadradas en bruto: cortadas con hacha o motosierra
Maderas al hilo: escuadrados con sierra
Madera de sierra: maderas despiezadas en sierra
4.2. Técnicas
de corte para el despiece de troncos
Las maderas naturales se obtienen de
troncos, mientras que las maderas artificiales
se obtienen de láminas y virutas y madera mezcladas con otros productos. Para laminar el contrachapado se utiliza la madera de nogal, roble,
fresno y caoba.
ACTIVIDADES
10.
Sofía quiere enmarcar tres cuadros de 50 cm de largo por 25 cm de ancho. ¿Cuántos
listones de marco comercial de 4 x 2
cm de sección necesita comprar? ¿Qué longitud de listón
le sobra? Para un cuadro
se necesita: (2x50) + (2x25) = 150
cm . Para tres
cuadros se necesita: 3x150 = 450
cm
Si el listón
tiene una longitud de 2,5
metros usaremos dos.
Si el listón
tiene una longitud de 5
metros necesitaremos uno
En ambos casos
nos sobran 50 cm
de listón.
11.
¿En qué se diferencian las maderas
naturales de las artificiales? Las maderas naturales se obtienen de
troncos, mientras que las artificiales se obtienen de láminas y virutas y
madera mezcladas con otros productos
12. ¿Qué
maderas se utilizan para laminar el contrachapado?
Nogal, roble,
fresno y caoba.
5 OTROS PRODUCTOS QUE SE OBTIENEN DE LA MADERA
El papel. Se obtiene de la madera. Por eso es
importante no desperdiciarlo. Así reduciremos la tala de árboles y el consumo
de energía.
El corcho. Se obtiene de la corteza del alcornoque. Sus
aplicaciones son: revestimiento aislante, tapones para botellas, plantillas y
talones para el calzado. Últimamente, además del corcho natural, se utiliza
corcho aglomerado o una mezcla de ambos. El uso de materiales plásticos como
PVC se está imponiendo debido a su menor coste.
ACTIVIDADES
13. ¿Qué
ventajas supone para el medioambiente el reciclado del papel?
La principal
ventaja del reciclado de papel para el medioambiente es que se reducen la tala
de árboles y el consumo de energía
14. ¿Cuáles
son las principales aplicaciones del corcho?
Revestimiento
aislante
Plantillas y
talones para calzado
Tapones para
botellas
15. Para
tapar las botellas de vino, algunas bodegas emplean tapones de corcho y otras
de plástico. ¿A qué se debe?
El material para
taponar botellas más empleado tradicionalmente es el corcho, especialmente en
productos como el vino, y puede ser de corcho natural, de corcho aglomerado o
una mezcla de ambos. El uso de
materiales plásticos (PVC y materiales sintéticos) para el taponado está
creciendo debido a su bajo coste
6 LOS METALES
6.1. Clasificación de los metales
Se clasifican en
ferrosos y no ferrosos.
Ferrosos. Aceros y fundiciones. Se emplean mucho en la industria
No ferrosos. No tienen hierro. Los hay ligeros como el aluminio y el titanio y
pesados como el cobre y el estaño.
6.2. Formas comerciales
ACTIVIDADES
16. Enumera
diez objetos que no contengan metales
Botella y vaso de
cristal, taza y plato de porcelana, cuchara de madera, vasija de plástico,
escultura de mármol, estuche de plástico, lápiz, etc.
17.
Indica alguna de las aplicaciones de los
siguientes productos metálicos: perfil angular, barra hexagonal, perfil en T y
perfil rectangular. Los perfiles angulares, rectangulares y en
“T” se emplean principalmente en estructuras metálicas, portillas y portones. El perfil de barra hexagonal se emplea en la
fabricación de tuercas.
8 LOS METALES NO FERROSOS
8.1. Principales metales no ferrosos
El cobre. Se obtiene de la calcopirita y cuprita (calcosina,
malaquita, azurita). Es muy dúctil. Conduce
muy bien la electricidad. El cableado eléctrico de viviendas e
industrial utiliza cable eléctrico de cobre. Su densidad es alta, 8’96 g/cm3
El aluminio. Se obtiene del mineral bauxita. Se oxida
muy rápido. Pero sólo una capa superficial, alúmina, que impide que se siga oxidando. Su densidad es baja, 2’7
g/cm3. Como pesa poco se mezcla con otros metales como cobre y cinc
para tener mucha dureza y poco peso. Se emplea en carpintería metálica, envases
de conservas y alimentos.
El cinc. Es muy resistente a la oxidación y corrosión.
El cobalto. Se emplea en aleaciones para
herramientas e instrumentos quirúrgicos por su dureza y tenacidad.
El titanio. Tiene alta resistencia mecánica y a la
corrosión. Se utiliza como sustituto de huesos y en aeronáutica.
El platino. Es pesado. Se emplea en joyería y para fabricar componentes
electrónicos.
ACTIVIDADES
18. Explica
por qué el cobre, el aluminio y el estaño no se utilizan en la fabricación de
herramientas.
Para la
fabricación de herramientas se emplean aceros al cobalto. El cobre, el aluminio
y el estaño no son adecuados, al ser materiales dúctiles y maleables y menos
duros.
19. ¿Qué
aplicaciones tiene el platino?
El platino se
emplea en joyería y para la fabricación de componentes eléctricos y
electrónicos.
ACTIVIDADES FINALES DEL TEMA
1.
Clasifica los siguientes materiales en
maderas, metales, plásticos, materiales de construcción y productos auxiliares.
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Maderas: castaño, tablero revestido y corcho
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Metales: oro y acero
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Plásticos: silicona
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Materiales de construcción. Cemento, teja y granito
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Productos
auxiliares: grasa, esmalte y barniz
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2.
Indica qué metales se utilizan para
construir
|
a.
Filamentos
de bombillas incandescentes
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Wolframio
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b.
Depósitos
de agua salada
|
Titanio
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c.
Termómetros
|
Mercurio
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d.
Componentes
electrónicos y eléctricos
|
Platino
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e.
Equipos
láser
|
Berilio
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f.
Instrumentos
quirúrgicos
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Cobalto
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g.
Piezas
que sufren desgaste
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Cromo
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h.
Vagonetas
para transportar explosivos
|
Magnesio
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i.
Joyas
|
Oro
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3.
Deseamos enlosar con corcho un local de 4 m x 6 m . ¿Cuántas láminas de corcho
se necesitan si cada una mide 60 x 30 cm ?
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4.
¿Qué exigencias de conservación del
medioambiente implica la tala de árboles?
La tala debe ser controlada y
después se deben reponer los árboles cortados
5.
Describe tres propiedades que deban cumplir
los materiales con los que están hechos los siguientes productos: vajillas,
bicicletas, paraguas, ollas, ventanas y lámparas
|
Vaji-lla
|
Resistente al
desgaste, la oxidación y la corrosión. Punto de fusión elevado
|
|
Bici-cleta
|
Resistente a
los esfuerzos, al desgaste, a la oxidación y a la corrosión. Pesa poco
|
|
Paraguas
|
Impermeable,
plegable. Fácil de transportar
|
|
Ollas
|
Resistente al
desgaste, la oxidación y la corrosión. Punto de fusión elevado. No es
combustible y su precio es moderado
|
|
Joya
|
Dúctil,
maleable, agradable en su textura, brillo y color
|
|
Venta-nas
|
Aislantes,
transparentes, resistentes al desgaste, la oxidación y la corrosión.
|
|
Lámpara
|
Conductores,
aislantes, estéticas …
|
6.
¿En qué consiste la propiedad óptica de los
materiales?
En la respuesta que ofrecen a
la acción de la luz. Pueden ser opacos, transparentes o translúcidos.
7.
¿Cómo es la resina? ¿Para qué se emplea? ¿Cómo se obtiene? La resina
es un líquido espeso y transparente.
Se emplea en
la fabricación de lacas, barnices, linóleos y jabones
Se obtiene
haciendo incisiones en la corteza del árbol vivo, de donde sale lentamente por
la hendidura.
8.
¿A qué nos referimos cuando hablemos de
propiedades estéticas en los materiales? Las propiedades estéticas de los materiales se refieren a la textura,
brillo, color y olor.
9.
¿Qué condiciones deben reunir los
materiales con los cuáles se construyen los hornos altos? Los
materiales deben ser refractarios, es decir, muy resistentes a las altas
temperaturas y a los cambios de las mismas.
10.
Considerando las características del
aluminio (resistente a la oxidación y poco peso), enumera cinco aplicaciones
del aluminio. El aluminio se emplea como conductor eléctrico debido a su buena conductibilidad y menor coste
que el cobre
En carpintería metálica (puertas,
ventanas, escaparates, etc)
Envases para productos alimenticios. En finas láminas para envolver alimentos. Para alearse con otros materiales
11.
¿De cuál de los siguientes minerales
procede el cobre?
De la calcopirita, calcosina,
cuprita, malaquita y azurita.
12.
¿Qué materiales empleamos para obtener el
bronce?
Es una aleación de cobre y
estaño.
13.
Relaciona los siguientes metales con su
mineral
|
METAL
|
Cinc
|
Estaño
|
Plomo
|
Cobre
|
Aluminio
|
Acero
|
|
MINERAL
|
Blenda
|
Casiderita
|
Galena
|
Calcopirita
|
Bauxita
|
Mineral hierro(*)
|
(*) Se encuentra formando parte de numerosos
minerales, entre los que destacan lahematites (Fe2O3), la magnetita (Fe3O4), la limonita (FeO (OH)), la siderita (FeCO3), la pirita (FeS2), la ilmenita (FeTiO3), etc.
14.
Completa el siguiente cuadro con los
materiales y propiedades que conozcas
|
MATERIALES
|
PROPIEDADES
|
||||||
|
CONDUCTOR TÉRMICO Y
ELÉCTRICO
|
RESISTENTE A LA CORROSIÓN
|
NO TOXICO
|
LIGERO
|
FRÁGIL
|
DÚCTIL
|
MALEABLE
|
|
|
COBRE
|
SI
|
SI
|
NO
|
NO
|
NO
|
SI
|
SI
|
|
ALUMINIO
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SI
|
NO
|
SI
|
SI
|
NO
|
SI
|
SI
|
|
LATÓN
|
SI
|
SI
|
SI
|
NO
|
NO
|
SI
|
SI
|
|
ESTAÑO
|
SI
|
SI
|
SI
|
NO
|
NO
|
SI
|
SI
|
|
ACERO
|
SI
|
NO
|
SI
|
NO
|
NO
|
NO
|
NO
|
|
BRONCE
|
SI
|
SI
|
SI
|
NO
|
SI
|
NO
|
NO
|
|
PLOMO
|
SI
|
SI
|
NO
|
NO
|
NO
|
SI
|
SI
|
|
CINC
|
SI
|
SI
|
SI
|
NO
|
NO
|
SI
|
SI
|
|
PROPIEDAD
|
IMAGEN
|
|
||
|
MALEABILIDAD
|
|
|
||
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DILATACIÓN
|
|
|
||
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CONDUCTIVIDAD
ELÉCTRICA
|
|
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|
CONDUCTIVIDAD
TÉRMICA
|
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FRAGILIDAD
|
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|
ELASTICIDAD
|
|
|
||
|
TENACIDAD
|
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|
DUCTILIDAD
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Clasifica los materiales
según el grupo que le corresponda
Corcho
Lino
Estaño
Yeso
Celofán
Cemento
Papel
Acero
Granito
Arcilla
Neopreno
Tiza
Nailon
Aluminio
Azulejo
Porcelana
