¿Qué es el Aluminio?
El aluminio es un elemento de número atómico 13, representado por el símbolo Al.
El aluminio es muy ligero (peso específico 2,7). Por eso se utiliza ampliamente en componentes de vehículos como coches, aviones y bicicletas, así como en equipamiento deportivo, materiales de embalaje y materiales de construcción.
El aluminio es también un excelente conductor térmico y eléctrico y se utiliza en intercambiadores de calor. El aluminio es blando y fácil de trabajar, por lo que resulta sencillo fundirlo y moldearlo por extrusión o laminación. La superficie del aluminio reacciona con el oxígeno del aire formando un revestimiento antioxidante que lo hace resistente a la corrosión y el óxido.
Usos del Aluminio
Algunas de las aplicaciones del aluminio son las siguientes:
- Equipos de transporte.
Bloques de motor de automóviles, alas y fuselajes de aviones, carrocerías de trenes, asientos y marcos de ventanas, etc. - Material de embalaje
Papel de aluminio, latas de aluminio, blísteres, películas, etc. - Materiales de construcción
Guillotinas, materiales para tejados, barandillas, techos de aparcamientos, etc. - Productos eléctricos
Cables eléctricos, carcasas de smartphones, disipadores térmicos, condensadores, etc. - Vajilla y utensilios de cocina
Ollas, sartenes, tazas, platos, cuencos, etc. - Equipamiento médico
Articulaciones artificiales, implantes dentales, herramientas quirúrgicas, etc.
Propiedades del Aluminio
1. Peso Ligero
El aluminio tiene una densidad baja debido a la separación relativamente grande entre átomos y a la débil atracción entre átomos. El peso específico del aluminio es aproximadamente un 34% el del hierro y un 30% el del cobre.
- Aluminio: aprox. 2,71 (g/cm3)
- Hierro: aprox. 7,87 (g/cm3)
- Cobre: aprox. 8,96 (g/cm3)
2. Resistencia a la Corrosión
El aluminio es resistente a la corrosión porque se oxida en la naturaleza para formar una película de óxido. La película de óxido es muy fina y resistente y protege al aluminio de la corrosión. Sin embargo, en algunos entornos puede corroerse, por lo que requiere una preparación adecuada de la superficie.
3. Conductividad Eléctrica
El aluminio es un excelente conductor de la electricidad. Esto se debe, en primer lugar, a que los átomos de aluminio pueden compartir electrones fácilmente con otros átomos.
Además, el aluminio tiene enlaces metálicos, que permiten que los electrones se muevan libremente entre los átomos. También, tiene una estructura reticular cúbica centrada en las caras y los átomos están densamente dispuestos, lo que crea vías por las que los electrones pueden moverse fácilmente entre los átomos.
4. Conductividad Térmica
El aluminio es un metal altamente conductor térmico y puede transferir calor rápidamente. Esto se debe a que la estructura cristalina del aluminio, es una estructura cúbica centrada en la cara, lo que significa que los átomos están muy juntos y la energía térmica se transfiere rápidamente entre ellos.
El aluminio es también un material con una excelente conductividad eléctrica. La conductividad eléctrica y la térmica están estrechamente relacionadas: los metales con alta conductividad eléctrica suelen tener también una alta conductividad térmica. Como los electrones del aluminio pueden moverse libremente, la energía térmica puede transferirse con la misma eficacia que la eléctrica.
5. Trabajabilidad
El aluminio tiene una excelente trabajabilidad y es un material que puede moldearse y procesarse fácilmente. Conserva su durabilidad y resistencia a pesar de sus propiedades blandas.
6. Plasticidad
El aluminio es muy plástico y se adapta muy bien a la deformación y el procesamiento, por lo que es fácil darle diversas formas y estructuras mediante el trabajo en frío o en caliente.
7. No Magnético
Por no magnético, se entiende la propiedad de no magnetizarse ni verse afectado por campos magnéticos. El aluminio se considera prácticamente no magnético, aunque es muy débilmente magnético.
El aluminio está equilibrado magnéticamente por la disposición de sus electrones y, por lo tanto, no muestra una respuesta magnética a los campos magnéticos externos. Esta propiedad es muy útil cuando se trabaja con materiales magnéticos o cuando el ruido magnético es un problema. Por ejemplo, el uso de aluminio en carcasas de equipos electrónicos puede evitar interferencias de campos magnéticos ambientales.
Tipos de Aluminio
Existen varios tipos de aluminio, incluidas las aleaciones. Algunos de ellos son los siguientes:
1. Aluminio Puro
El aluminio puro es el aluminio con una pureza mínima del 99%. No está aleado con otros elementos y tiene las propiedades del aluminio puro. El aluminio puro es un material flexible, fácil de procesar y moldear y con una excelente conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión. Sin embargo, su baja resistencia y dureza limitan ciertas aplicaciones.
2. Aleaciones de Aluminio
Las aleaciones de aluminio son literalmente aleaciones de aluminio y otros metales. Al añadir otros elementos al aluminio, se pueden ajustar las propiedades de la aleación. Por ejemplo, se puede añadir cobre o magnesio para aumentar la resistencia, o silicio para aumentar la resistencia a la corrosión.
3. Aleaciones de Aluminio para Fundición
Las aleaciones de aluminio para fundición son las más adecuadas para la fundición. Tienen una excelente resistencia al calor y a la corrosión durante el proceso de fundición y pueden moldearse con formas complejas.
Más Información sobre el Aluminio
1. Biocompatibilidad
El aluminio es generalmente biocompatible y compatible con el cuerpo humano. La película de óxido que se forma en la superficie es muy fina y protege al aluminio de la corrosión como una fuerte capa protectora. Esta película de óxido se caracteriza por el hecho de que los tejidos y las células pueden adherirse fácilmente a la película de óxido.
El aluminio también es menos reactivo a productos químicos comunes como ácidos, álcalis y agua salada, y menos propenso a la alteración y la corrosión, lo que lo convierte en un material con un bajo riesgo de provocar reacciones alérgicas e inflamación cuando entra en contacto con tejidos humanos.
Además, el contacto con tejidos y organismos humanos no provoca reacciones en la mayoría de los casos, lo que se traduce en muy pocos efectos y efectos secundarios en el organismo.
2. Reflectividad
El aluminio posee excelentes propiedades reflectantes y tiene la capacidad de reflejar la luz visible y el calor. Su reflectividad se debe a su estructura cristalina y a la disposición de sus electrones. Los cristales de aluminio pueden recibir y reflejar la luz y la energía térmica rápidamente porque los electrones pueden moverse libremente.
3. Reciclaje
El aluminio es un material renovable. Los productos y residuos de aluminio usados suelen recuperarse y reutilizarse mediante el reciclaje.
4. Reacción Electrolítica
El aluminio se caracteriza por su tendencia a sufrir reacciones electrolíticas. Esto se debe a la naturaleza metálica del aluminio, que provoca eléctricamente una reacción anódica (oxidación) y favorece una reacción catódica (reducción).
Sin embargo, su desventaja es que es propenso a las reacciones electrolíticas y, por tanto, a la corrosión. Cuando se utiliza aluminio, debe formarse una película de óxido en la superficie para evitar la corrosión. Una pintura adecuada y la protección contra la corrosión también pueden prolongar la vida útil de los productos de aluminio.