Metales no ferrosos: concepto, características, aplicaciones, ejemplos
¿Qué es un metal no ferroso?
Un metal no ferroso se refiere a cualquier metal o aleación que no sea o que no contenga hierro. Esto incluye decenas de elementos metálicos comunes tales como el cobre, el cobalto, el titanio y el cromo; otros elementos menos comunes tales como los metales preciosos (por ejemplo oro, plata y platino) e incluso las tierras raras.
Además de los metales que no sean hierro, los metales no ferrosos incluyen las distintas aleaciones entre estos metales, siempre y cuando no contengan cantidades apreciables de hierro. Algunos ejemplos de estas aleaciones son el bronce y el latón, que son aleaciones de cobre con otros metales.
A pesar de que el hierro es el metal más utilizado por el hombre, no posee las propiedades físicas o químicas ideales para muchas aplicaciones. En estos casos, se hace indispensable recurrir a los metales no ferrosos.
Características de los metales no ferrosos
En general son más costosos que los metales ferrosos
Como regla general, los metales no ferrosos son más escasos y más difíciles de extraer y purificar que el hierro, por lo que casi siempre son considerablemente más costosos. Esto es especialmente cierto para las tierras raras y para los metales preciosos tales como el oro y el platino.
Casi siempre tienen menor punto de fusión
Un beneficio considerable del uso de metales no ferrosos es que, en algunos casos, funden a una menor temperatura que el hierro y sus aleaciones, lo que facilita su transformación en objetos y productos terminados, ahorrando así en energía.
Algunos metales no ferrosos se moldean mejor que los ferrosos
En la industria, se suele dar forma a los metales por medio de moldes. Los metales no ferrosos como el bronce, el latón y el oro fluyen mejor dentro de los moldes y llenan mejor todos los detalles del mismo en comparación con los metales ferrosos. Por esta razón, los metales no ferrosos se suelen utilizar en aplicaciones decorativas mientras que los ferrosos no.
Los metales no ferrosos puros en general no poseen buenas propiedades mecánicas
A excepción de algunos casos como el titanio y el aluminio, los metales no ferrosos suelen ser más blandos y ofrecer menor resistencia mecánica que el hierro y sus aleaciones. El cobre, por ejemplo, es un metal bastante blando con poca utilidad como metal estructural.
Las diferentes aleaciones no ferrosas ofrecen una amplia gama de propiedades físicas y químicas
Los metales no ferrosos son muchos y además son muy variados. Lo mismo se puede decir de sus múltiples aleaciones, las cuales se pueden preparar de diferentes maneras para obtener casi cualquier propiedad deseable. Esto incluye propiedades físicas, mecánicas, eléctricas y térmicas.
Aplicaciones de los metales no ferrosos
Industria aeroespacial
Una propiedad importante de algunos metales no ferrosos como el aluminio, el titanio y el magnesio es que son metales con buenas propiedades mecánicas y a la vez son muy ligeros. Esto los hace especialmente útiles en la industria aeroespacial donde se necesita ahorrar en peso todo lo que sea posible.
Construcción
Materiales como el aluminio estructural han permitido la construcción de nuevas formas y estructuras que no hubieran sido posibles con los metales ferrosos. Además, el cobre es el conductor por excelencia que se utiliza desde hace décadas en todo el cableado interno de hogares y edificios tanto pequeños como grandes.
Industria automovilística
El magnesio es uno de los metales con los que se fabrican rines para las ruedas de los automóviles. El aluminio estructural se utiliza para la construcción del chasis de muchos autos, y también se utiliza para construir el bloque del motor.
Electricidad
El cobre es uno de los mejores conductores que se conoce y se utiliza extensivamente en los sistemas de generación y distribución de electricidad. En algunos casos el cobre se reemplaza por guayas de aluminio las cuales son más livianas, aunque no son tan buenos conductores de electricidad.
Electrónica
El cobre es el principal conductor en las placas integradas de dispositivos electrónicos de todo tipo. Los contactos electrónicos se fabrican de oro u otro metal noble siempre que se puede. Por otro lado, el estaño se utiliza para soldar entre sí todos los componentes electrónicos.
Joyería
La mayoría de las joyas se fabrican utilizando metales preciosos como el oro, la plata y el platino, los cuales son metales no ferrosos. Además de ser metales nobles que no se oxidan fácilmente, estos metales se pueden moldear para crear finísimos detalles y así crear las joyas más hermosas.
La industria alimenticia
Varios metales no ferrosos se pueden encontrar en las latas y contenedores de alimentos, en especial en alimentos procesados. El aluminio es el metal del que están hechas las latas de bebidas gaseosas.
Ejemplos de metales no ferrosos
Estaño
Se caracteriza por ser muy blando, por tener un bajo punto de fusión y por ser muy resistente a la corrosión. Esto lo hace particularmente útil como material de soldadura de contactos eléctricos y como lámina protectora de otros metales en contra de la corrosión.
Cobre
Es un excelente conductor tanto de electricidad como de calor por lo que se utiliza tanto en electrónica como en la fabricación de implementos de cocina. Es, luego del hierro, uno de los metales más utilizados por la humanidad.
Bronce
El bronce es una aleación de cobre y estaño. Destaca por su resistencia a la corrosión y por lo fácil de moldear y trabajar. Es utilizado frecuentemente para la elaboración de elementos decorativos como esculturas.
Titanio
Es un metal bastante costo, de alta dureza y de baja densidad que se utiliza en industrias como la aeroespacial y en medicina para la fabricación de prótesis e implantes óseos.
Aluminio
Es un metal ligero y relativamente abundante. Se utiliza en un sinfín de aplicaciones que van desde la transmisión de la electricidad, la construcción, la industria aeroespacial y otros.
Oro
Es el metal precioso más conocido. Se encuentra de forma natural en ríos o en minas bajo tierra. Es bastante blando y maleable, y se utiliza en industrias tan diversas como la electrónica y la joyería.
Platino
Este es otro metal precioso, incluso más raro y costoso que el oro. Además de utilizarse en joyería, también se utiliza en la fabricación de electrodos para equipos científicos y en la fabricación de convertidores catalíticos para el sistema de escape de los automóviles.
Magnesio
Es un metal ligero de alta dureza que se utiliza para la fabricación de componentes estructurales en la construcción, así como en rines de lujo para automóviles.
Latón
El latón es una aleación de cobre con cinc. Una de las propiedades más notables de este metal no ferroso es su resistencia a la corrosión, incluso en ambientes en los que hay una gran cantidad de sales en el aire, por lo que es ideal para la construcción de piezas mecánicas en barcos y botes.
Plomo
El plomo es uno de los metales no ferrosos más pesados. Se utiliza en baterías y acumuladores para automóviles, por lo cual es uno de los metales más reciclados en todo el mundo.
Referencias
- Tema 3: Metales No Ferrosos (s.f.). Departamento de Tecnología IES Antonio Sequeros. Disponible en portal.edu.gva.es.
- Non-ferrous metal. En Wikipedia.org.
- Chang, R. and Goldsby, K. (2014). Chemistry. 11th ed. New York: McGraw-Hill Education.
- Non-Ferrous Metal (2021). En ScienceDirect.com.