lunes, 9 de marzo de 2009
viernes, 6 de marzo de 2009
CURSO DE PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES. SECTOR INDUSTRIA: RIESGOS ESPECÍFICOS DEL TRABAJO CON CERÁMICA
AUTOR/ES: Ed. CEP
ISBN: 9788483685730
AÑO: 2007
IDIOMA: Castellano
ENCUADERNACIÓN: Rústica
PÁGINAS: 334
jueves, 5 de marzo de 2009
El silicio.
El silicio es el segundo elemento del planeta más abundante, el primero es el oxígeno. Pertenece a la familia de los carbonoideos en la tabla periódica. Tiene 14 electrones y 14 protones, pero en términos de interés, solo nos interesan los 4 electrones que dispone en su zona de valencia. Se presenta en la naturaleza de dos formas distintas, una amorfa y otra cristalizada. En su forma amorfa tiene un color marrón, en su variante cristalizada tiene forma de octaedros de color azul grisáceo. Es más activo en su forma amorfa que en su forma cristalizada.Se utiliza para cerámicas, vidrios, esmaltados, semiconductor electrónico, ladrillos, y en general, para muchos tipos de aleación en la industria de la fundición. Otros usos derivados del silicio es para fabricar siliconas, materiales abrasivos, laser y material fertilizante. Como se puede observar, el silicio y sus derivados se utilizan para casí todo. Entendemos como derivado, el carburo de silicio, dióxido de silicio, etc.El silicio se presenta en la naturaleza como arena, amatista, pedernal, jaspe, ágata, cuarzo, etc, esto en lo referente al óxido de silicio. Como un silicato lo encontraremos en el granito, arcilla, feldespato, entre otros. Es resistente a los ácidos, pero reacciona bien con otros elementos, los alcalinos.Para poderlo utilizar, hay que calentarlo en un horno eléctrico con temperaturas superiores a los 3000°C. Aunque su pureza por este método es del 99%, cuando se necesita utilizar en componentes electónicos y placas fotovoltáicas, se tiene que realizar otro proceso adicional, nos referimos a un tratamiento químico.
Semiconductores.
Para poder elegir un elemento como semiconductor, se tienen que tener en cuenta ciertos factores:1. La cristalinidad. Es un factor esencial, dependiendo de la cristalinidad se podrá ejecutar un método u otro para extraer y utilizar el elemento. La cristalinidad se refiere a la disposición que tienen los átomos en la estructura cristalina. El silicio se puede encontrar en tres estados cristalinos: monocristalino, policristalino y amorfo.2. Absorción. Nos referimos al coeficiente de absorción que tienen los elementos sobre la luz, o mejor dicho, sobre unas longitudes de onda. Si un material dispone de un coeficiente pequeño significará que tiene poca absorción. Por esto, las células de silicio cristalino tienen un espesor considerable, porque su coeficiente no es elevado.3. El coste. Por supuesto, tenemos que tener en cuenta este factor. Siempre estará extrechamente relacionado con la extracción del material, su manipulación, los métodos para purificarlo, etc.
Estructura del silicio.
Como podemos observar en el dibujo, el átomo de silicio presenta un enlace covalente, esto quiere decir que cada átomo está unido a otros cuatro átomos y compartiendo sus electrones de valencia. Es así, porque de otra manera el silicio no tendría el equilibrio en la capa de valencia, necesita 8 electrones para su estabilidad. El enlace covalente lo forman todos los elementos del grupo IV de la tabla periódica, al cual pertenece el silicio.Al aplicarle energía externa, ya sea de calor o de luz, se rompen los enlaces quedando un electrón libre por cada enlace roto, pero a su vez, se tiene un hueco vacío, el que ocupaba el electrón. De esta forma se obtiene corriente eléctrica, por el movimiento de los electrones hacía los potenciales positivos y del movimiento de los huecos hacía los potenciales negativos. Esto sucede así siempre que se utiliza al silicio como un semiconductor intrínseco.Cuando queremos usar el silicio como semiconductor extrínseco, se colocan impurezas en el enlace covalente, lo cual hace que sea más fácil ganar o perder un electrón. Pero esto, lo veremos en la página destinada a la unión N-P.
El silicio es el segundo elemento del planeta más abundante, el primero es el oxígeno. Pertenece a la familia de los carbonoideos en la tabla periódica. Tiene 14 electrones y 14 protones, pero en términos de interés, solo nos interesan los 4 electrones que dispone en su zona de valencia. Se presenta en la naturaleza de dos formas distintas, una amorfa y otra cristalizada. En su forma amorfa tiene un color marrón, en su variante cristalizada tiene forma de octaedros de color azul grisáceo. Es más activo en su forma amorfa que en su forma cristalizada.Se utiliza para cerámicas, vidrios, esmaltados, semiconductor electrónico, ladrillos, y en general, para muchos tipos de aleación en la industria de la fundición. Otros usos derivados del silicio es para fabricar siliconas, materiales abrasivos, laser y material fertilizante. Como se puede observar, el silicio y sus derivados se utilizan para casí todo. Entendemos como derivado, el carburo de silicio, dióxido de silicio, etc.El silicio se presenta en la naturaleza como arena, amatista, pedernal, jaspe, ágata, cuarzo, etc, esto en lo referente al óxido de silicio. Como un silicato lo encontraremos en el granito, arcilla, feldespato, entre otros. Es resistente a los ácidos, pero reacciona bien con otros elementos, los alcalinos.Para poderlo utilizar, hay que calentarlo en un horno eléctrico con temperaturas superiores a los 3000°C. Aunque su pureza por este método es del 99%, cuando se necesita utilizar en componentes electónicos y placas fotovoltáicas, se tiene que realizar otro proceso adicional, nos referimos a un tratamiento químico.
Semiconductores.
Para poder elegir un elemento como semiconductor, se tienen que tener en cuenta ciertos factores:1. La cristalinidad. Es un factor esencial, dependiendo de la cristalinidad se podrá ejecutar un método u otro para extraer y utilizar el elemento. La cristalinidad se refiere a la disposición que tienen los átomos en la estructura cristalina. El silicio se puede encontrar en tres estados cristalinos: monocristalino, policristalino y amorfo.2. Absorción. Nos referimos al coeficiente de absorción que tienen los elementos sobre la luz, o mejor dicho, sobre unas longitudes de onda. Si un material dispone de un coeficiente pequeño significará que tiene poca absorción. Por esto, las células de silicio cristalino tienen un espesor considerable, porque su coeficiente no es elevado.3. El coste. Por supuesto, tenemos que tener en cuenta este factor. Siempre estará extrechamente relacionado con la extracción del material, su manipulación, los métodos para purificarlo, etc.
Estructura del silicio.
Como podemos observar en el dibujo, el átomo de silicio presenta un enlace covalente, esto quiere decir que cada átomo está unido a otros cuatro átomos y compartiendo sus electrones de valencia. Es así, porque de otra manera el silicio no tendría el equilibrio en la capa de valencia, necesita 8 electrones para su estabilidad. El enlace covalente lo forman todos los elementos del grupo IV de la tabla periódica, al cual pertenece el silicio.Al aplicarle energía externa, ya sea de calor o de luz, se rompen los enlaces quedando un electrón libre por cada enlace roto, pero a su vez, se tiene un hueco vacío, el que ocupaba el electrón. De esta forma se obtiene corriente eléctrica, por el movimiento de los electrones hacía los potenciales positivos y del movimiento de los huecos hacía los potenciales negativos. Esto sucede así siempre que se utiliza al silicio como un semiconductor intrínseco.Cuando queremos usar el silicio como semiconductor extrínseco, se colocan impurezas en el enlace covalente, lo cual hace que sea más fácil ganar o perder un electrón. Pero esto, lo veremos en la página destinada a la unión N-P.
martes, 3 de marzo de 2009
Información de cerámicas
La palabra cerámica (derivada del griego κεραμικός keramikos, "sustancia quemada") es el término que se aplica de una forma tan amplia que ha perdido buena parte de su significado. No sólo se aplica a las industrias de silicatos, sino también a artículos y recubrimientos aglutinados por medio del calor, con suficiente temperatura como para dar lugar al sinterizado. Este campo se está ampliando nuevamente incluyendo en él a cementos y esmaltes sobre metal.
Su uso inicial fue, fundamentalmente, como recipiente para alimentos; más adelante se utilizó para hacer figuras supuestamente de carácter mágico, religioso o funerario. También se empleó como material de construcción en forma de ladrillo, teja, baldosa o azulejo, tanto para paramentos como para pavimentos. La técnica del vidriado le proporcionó gran atractivo, se utilizó también para la escultura. Actualmente también se emplea como aislante eléctrico.
El torno y el horno son los pilares para la fabricación de la cerámica se necesitan además pinceles y varillas para la decoración. las principales herramientas o utensilios son:
Las Manos
Palillos de madera
Set de palillos para modelar
Vaciadores
Herramientas de metal para escultor
Medias Lunas de metal o cuchillas de metal
Cortador de barro
Tornetas
Tornos para ceramistas
Extrusoras
Buriles varios
Jeringa con varias puntas
Marcadores
Cortadores con formas
Pinceles punta de goma
Compás de escultor
Bancos de decoración de cerámica
Técnicas y materiales
Las distintas técnicas que se han ido utilizando han dado como resultado una gran variedad de acabados:
terracota
terracota vidriada
terracota esmaltada
mayólica
gres
biscuit
porcelana
loza
La materia prima es la arcilla. Se emplea agua, sílice, plomo, estaño y óxidos metálicos. Para la cerámica llamada gres se utiliza una arcilla no calcárea y sal. Otro material importante para otro tipo de cerámica es el caolín mezclado con cuarzo y feldespato. También se emplea el polvo de alabastro y mármol. Para las porcelanas se utilizan los óxidos de potasio, magnesio y aluminio
Clasificación
El producto obtenido dependerá de la naturaleza de la arcilla empleada, de la temperatura y de las técnicas de cocción a las que ha sido sometido. Así tenemos:
Materiales cerámicos porosos. No han sufrido vitrificación, es decir, no se llega a fundir el cuarzo con la arena. Su fractura (al romperse) es terrosa, siendo totalmente permeables a los gases, líquidos y grasas. Los más importantes:
-Arcillas cocidas.- De color rojizo debido al óxido de hierro de las arcillas que la componen. La temperatura de cocción es de entre 700 a 1000ºC. Si una vez cocida se recubre con óxido de estaño (similar a esmalte blanco), se denomina loza estannífera. Se fabrican: baldosas, ladrillos, tejas, jarrones, cazuelas, etc.
-Loza italiana.- Se fabrica con arcilla entre amarillenta y rojiza mezclada con arena, pudiendo recubrirse de barniz transparente. La temperatura de cocción varia entre 1.050 a 1070ºC.
-Loza inglesa.- Fabricada de arcilla arenosa de la que se elimina mediante lavado el óxido de hierro y se le añade silex (25-35%), yeso, feldespato (bajando el punto de fusión de la mezcla) y caolín para mejorar la blancura de la pasta. La cocción se realiza en dos fases:
1)Cocido entre 1200 y 1300ºC.
2)Se extrae del horno y se cubre de esmalte. El resultado es análogo a las porcelanas, pero no es impermeable.
-Refractarios.- Se trata de arcillas cocidas porosas en cuyo interior hay unas proporciones grandes de óxido de aluminio, torio, berilio y circonio. La cocción se efectúa entre los 1300 y los 1600ºC. El enfriamiento se debe realizar lenta y progresivamente para no producir agrietamientos ni tensiones internas. Se obtienen productos que pueden resistir temperaturas de hasta 3000ºC. Las aplicaciones más usuales son:
a) Ladrillos refractarios, que deben soportar altas temperaturas en el interior de hornos.
b) Electro cerámicas: Con las que en la actualidad se están llevando a cabo investigaciones en motores de automóviles, aviones, generadores eléctricos, etc., con vistas a sustituir elementos metálicos por refractarios, con los que se pueden obtener mayores temperaturas y mejor rendimiento. Una aplicación no muy lejana fue su uso por parte de la NASA para proteger la parte delantera y lateral del Challenger en el aterrizaje.
Materiales cerámicos impermeables. Se los ha sometido a temperaturas bastante altas en las que se vitrifica completamente la arena de cuarzo. De esta manera se obtienen productos impermeables y más duros. Los más destacados:
-Gres cerámico común.- Se obtiene a partir de arcillas ordinarias, sometidas a temperaturas de unos 1300ºC. Es muy empleado en pavimentos.
-Gres cerámico fino.- Obtenido a partir de arcillas refractarias (conteniendo óxidos metálicos) a las que se le añade un fundente (feldespato) con objeto de rebajar el punto de fusión. Más tarde se introducen en un horno a unos 1300 ºC. Cuando esta a punto de finalizar la cocción, se impregnan los objetos de sal marina. La sal reacciona con la arcilla y forma una fina capa de silicoalunminato alcalino vitrificado que confiere al gres su vidriado característico.
-Porcelana. Se obtiene a partir de una arcilla muy pura, denominada caolín, a la que se le añade fundente (feldespato) y un desengrasante (cuarzo o sílex). Son elementos muy duros soliendo tener un espesor pequeño (de 2 a 4 mm), su color natural es blanco o translucido. Para que el producto se considere porcelana es necesario que sufra dos cocciones: una a una temperatura de entre 1000 y 1300 ºC y otra a más alta temperatura pudiendo llegar a los 1800ºC. Teniendo multitud de aplicaciones en el hogar (pilas de cocina, vajillas, etc.) y en la industria (toberas de reactores, aislantes en transformadores, etc.). Según la temperatura se distinguen dos tipos:
· Porcelanas blandas. Cocidas a unos 1000 ºC, se sacan se les aplica esmalte y se vuelven a introducir en el horno a una temperatura de 1250ºC o más.
· Porcelanas duras. Se cuecen a 1000º C, a continuación se sacan, se esmaltan, y se reintroducen en el horno a unos 1400 ºC o más. Si se decoran se realiza esta operación y luego se vuelven a introducir en el horno a unos 800º.
La palabra cerámica (derivada del griego κεραμικός keramikos, "sustancia quemada") es el término que se aplica de una forma tan amplia que ha perdido buena parte de su significado. No sólo se aplica a las industrias de silicatos, sino también a artículos y recubrimientos aglutinados por medio del calor, con suficiente temperatura como para dar lugar al sinterizado. Este campo se está ampliando nuevamente incluyendo en él a cementos y esmaltes sobre metal.
Su uso inicial fue, fundamentalmente, como recipiente para alimentos; más adelante se utilizó para hacer figuras supuestamente de carácter mágico, religioso o funerario. También se empleó como material de construcción en forma de ladrillo, teja, baldosa o azulejo, tanto para paramentos como para pavimentos. La técnica del vidriado le proporcionó gran atractivo, se utilizó también para la escultura. Actualmente también se emplea como aislante eléctrico.
El torno y el horno son los pilares para la fabricación de la cerámica se necesitan además pinceles y varillas para la decoración. las principales herramientas o utensilios son:
Las Manos
Palillos de madera
Set de palillos para modelar
Vaciadores
Herramientas de metal para escultor
Medias Lunas de metal o cuchillas de metal
Cortador de barro
Tornetas
Tornos para ceramistas
Extrusoras
Buriles varios
Jeringa con varias puntas
Marcadores
Cortadores con formas
Pinceles punta de goma
Compás de escultor
Bancos de decoración de cerámica
Técnicas y materiales
Las distintas técnicas que se han ido utilizando han dado como resultado una gran variedad de acabados:
terracota
terracota vidriada
terracota esmaltada
mayólica
gres
biscuit
porcelana
loza
La materia prima es la arcilla. Se emplea agua, sílice, plomo, estaño y óxidos metálicos. Para la cerámica llamada gres se utiliza una arcilla no calcárea y sal. Otro material importante para otro tipo de cerámica es el caolín mezclado con cuarzo y feldespato. También se emplea el polvo de alabastro y mármol. Para las porcelanas se utilizan los óxidos de potasio, magnesio y aluminio
Clasificación
El producto obtenido dependerá de la naturaleza de la arcilla empleada, de la temperatura y de las técnicas de cocción a las que ha sido sometido. Así tenemos:
Materiales cerámicos porosos. No han sufrido vitrificación, es decir, no se llega a fundir el cuarzo con la arena. Su fractura (al romperse) es terrosa, siendo totalmente permeables a los gases, líquidos y grasas. Los más importantes:
-Arcillas cocidas.- De color rojizo debido al óxido de hierro de las arcillas que la componen. La temperatura de cocción es de entre 700 a 1000ºC. Si una vez cocida se recubre con óxido de estaño (similar a esmalte blanco), se denomina loza estannífera. Se fabrican: baldosas, ladrillos, tejas, jarrones, cazuelas, etc.
-Loza italiana.- Se fabrica con arcilla entre amarillenta y rojiza mezclada con arena, pudiendo recubrirse de barniz transparente. La temperatura de cocción varia entre 1.050 a 1070ºC.
-Loza inglesa.- Fabricada de arcilla arenosa de la que se elimina mediante lavado el óxido de hierro y se le añade silex (25-35%), yeso, feldespato (bajando el punto de fusión de la mezcla) y caolín para mejorar la blancura de la pasta. La cocción se realiza en dos fases:
1)Cocido entre 1200 y 1300ºC.
2)Se extrae del horno y se cubre de esmalte. El resultado es análogo a las porcelanas, pero no es impermeable.
-Refractarios.- Se trata de arcillas cocidas porosas en cuyo interior hay unas proporciones grandes de óxido de aluminio, torio, berilio y circonio. La cocción se efectúa entre los 1300 y los 1600ºC. El enfriamiento se debe realizar lenta y progresivamente para no producir agrietamientos ni tensiones internas. Se obtienen productos que pueden resistir temperaturas de hasta 3000ºC. Las aplicaciones más usuales son:
a) Ladrillos refractarios, que deben soportar altas temperaturas en el interior de hornos.
b) Electro cerámicas: Con las que en la actualidad se están llevando a cabo investigaciones en motores de automóviles, aviones, generadores eléctricos, etc., con vistas a sustituir elementos metálicos por refractarios, con los que se pueden obtener mayores temperaturas y mejor rendimiento. Una aplicación no muy lejana fue su uso por parte de la NASA para proteger la parte delantera y lateral del Challenger en el aterrizaje.
Materiales cerámicos impermeables. Se los ha sometido a temperaturas bastante altas en las que se vitrifica completamente la arena de cuarzo. De esta manera se obtienen productos impermeables y más duros. Los más destacados:
-Gres cerámico común.- Se obtiene a partir de arcillas ordinarias, sometidas a temperaturas de unos 1300ºC. Es muy empleado en pavimentos.
-Gres cerámico fino.- Obtenido a partir de arcillas refractarias (conteniendo óxidos metálicos) a las que se le añade un fundente (feldespato) con objeto de rebajar el punto de fusión. Más tarde se introducen en un horno a unos 1300 ºC. Cuando esta a punto de finalizar la cocción, se impregnan los objetos de sal marina. La sal reacciona con la arcilla y forma una fina capa de silicoalunminato alcalino vitrificado que confiere al gres su vidriado característico.
-Porcelana. Se obtiene a partir de una arcilla muy pura, denominada caolín, a la que se le añade fundente (feldespato) y un desengrasante (cuarzo o sílex). Son elementos muy duros soliendo tener un espesor pequeño (de 2 a 4 mm), su color natural es blanco o translucido. Para que el producto se considere porcelana es necesario que sufra dos cocciones: una a una temperatura de entre 1000 y 1300 ºC y otra a más alta temperatura pudiendo llegar a los 1800ºC. Teniendo multitud de aplicaciones en el hogar (pilas de cocina, vajillas, etc.) y en la industria (toberas de reactores, aislantes en transformadores, etc.). Según la temperatura se distinguen dos tipos:
· Porcelanas blandas. Cocidas a unos 1000 ºC, se sacan se les aplica esmalte y se vuelven a introducir en el horno a una temperatura de 1250ºC o más.
· Porcelanas duras. Se cuecen a 1000º C, a continuación se sacan, se esmaltan, y se reintroducen en el horno a unos 1400 ºC o más. Si se decoran se realiza esta operación y luego se vuelven a introducir en el horno a unos 800º.
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