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PRODUCTOS ESTRUCTURALES DE LA ARCILLA

Enviado por   •  20 de Diciembre de 2017  •  1.493 Palabras (6 Páginas)  •  56 Visitas

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En muchas formas el grafito es un material difícil de clasificar. Es claramente una forma alotrópica del carbono, pero también embona en la definición técnica de un polímero. Es una gran cadena de unidades repetidas (los anillos de seis miembros) enlazadas covalentemente. El grafito es frágil, fuerte, aislante (al menos en una dirección).

Aunque las propiedades del grafito son únicas, otros materiales de carbono ofrecen distintas uniones de propiedades que los hacen ideales para aplicaciones específicas.

¿Otros materiales de carbono ofrecen propiedades inusuales?

DIAMANTE

El diamante es una forma alotrópica del carbono que forma una estructura FCC transparente con átomos de carbono que también ocupan cuatro de los ocho sitios intersticiales tetraédricos. El diamante es el material más duro por naturaleza (dureza Moh = 10) y sólo puede rayarse con otros diamantes. El nombre diamante viene de la palabra griega para invencible (adamas). La mayoría de los diamantes son incoloros, pero pueden desarrollar un color debido a la presencia de impurezas. El tinte amarillo asociado con los diamantes de baja calidad viene de la presencia de nitrógeno, la impureza más común.

Otras impurezas pueden resultar en una variedad de colores, incluyendo blanco, metálico, azul, rojo, verde y rosa. El uso comercial de los diamantes entra en dos extensas categorías: gemas y procesos industriales. Más de 25 000 kilogramos de diamantes se extraen de las minas cada año, pero la mayoría carecen del color, tamaño y claridad necesarios para su uso como gemas. Al contrario, casi 80% se clasifican como diamantes negros y se utilizan para procesos industriales, incluyendo navajas de sierras, puntas de brocas, bisagras de baja fricción en las naves espaciales y como agentes pulidores. Los diamantes naturales se forman cuando los depósitos de carbono están expuestos a una mezcla de temperatura y presión extremas durante periodos suficientemente grandes como para permitir el crecimiento del cristal. La mayoría de los diamantes se dan en tubos volcánicos que se forman de erupciones de magma en la profundidad de la Tierra. Estos tubos proporcionan la temperatura y la presión necesarias para formar diamantes. Dichos tubos volcánicos son raros; la mayoría de los diamantes se extraen de minas de África central y del sur.

El alto costo de los diamantes naturales limitan su uso industrial, pero los diamantes sintéticos ofrecen muchas posibilidades. El famoso autor de ciencia ficción H. G. Wells especulaba acerca de la manufactura de diamantes sintéticos en su libro de 1914 The Diamond Maker, pero los primeros diamantes sintéticos no se produjeron sino hasta 1953.

Los diamantes tienen gran potencial como disipadores de calor en microprocesadores o aun como semiconductores. Los semiconductores de diamante operan a temperaturas por arriba de la que fundiría el silicio. Muchos investigadores esperan la siguiente generación de supercomputadoras para incluirles microchips de diamantes.

FIBRAS DE CARBONO

Dependiendo de cómo sean procesadas, las fibras de carbono pueden obtener un amplio rango de propiedades físicas, químicas, eléctricas y térmicas. Esta flexibilidad hace de las fibras de carbono el principal reforzamiento de los materiales en compuestos avanzados con diversas aplicaciones, incluyendo las aeronaves militares y los misiles, los paneles de la carrocería de los automóviles, equipo deportivo, baterías y condensadores y carbones activados. La mayoría de las fibras de carbono comerciales se producen a través de la carbonización.

Durante el proceso de carbonización, los carbonos inorgánicos y alopáticos se limpian, dejando una fibra consistente de planos de capas de grafenos. Las verdaderas fibras de carbono nunca logran la estructura idealizada. En vez de esto, forman capas turboestráticas en las que la distancia entre los planos de placas varía, pero la distancia promedio siempre es más grande que la óptima de 3.35 angstroms.

La mayoría de las fibras de carbono comerciales se producen a partir de fibras de poliacrilonitrilo (PAN). Las fibras de carbono basadas en PAN son muchas veces más fuertes que el acero en relación al peso. Al tener las fibras de carbono más fuerza disponible comercialmente, dominan el mercado por sus aplicaciones estructurales.

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