Metais Características

Metais

Constituição e Classificação dos Metais

A analise a seguir é sobre uma geral sobre os condutores metálico, eles possuem uma ordenada montagem de seus átomos que é chamado de estrutura cristalina, que possui, por ser um metal, algumas características como brilho metálico uma grande capacidade calórica, e o principal a condutibilidade elétrica, claro que cada metal possui uma sensibilidade especifica, seja calórica ou sobre a condução de elétrons como, por exemplo, os mais destacados são prata cobre e alumínio.

As ligas metálicas por sua vez podem parecer que também são bons condutores e possuem pelo menos algumas características, porem não PE o que ocorre, assim como os não-metais a temperatura ambiente, possuem uma condutibilidade muito baixa, tão baixa que é considerado como isolantes.

Existe uma classificação entre os materiais quanto ao seu ponto de fusão que são os matérias leves Al, Mg, Be, Na, Ca; Outros materiais que é denominado pesados tem um ponto de ebulição até 1000°C, outros metais pesados também como Cu,Fe,Ni,Mn tem o ponto de fusão entre 1000°C e 2000°C, metais pesados com ponto de fusão maior que 2000°C por exemplo W,Mo,Ta.

Estes matérias são extraídas da natureza de suas matérias primas que são logo transformados nos matérias em questão, que faz sua extração são as metalúrgicas, essa matéria prima esta ligado normalmente com oxigênio, enxofre, sais e acido, apenas os metais nobres são encontrados puros como ouro, platina e pequenas porções de prata e cobre.

Cada um dos metais extraídos tem que passar por processos de separação particulares, na separação do metal derivado por outros processos ou maiores ainda por cadeis de processo antes da obtenção do material final, voltando para os matérias mais relevantes na elétrica como principalmente o cobre, não é melhor condutor de todos, porem sua condutibilidade elétrica é muito relevante analisando a quantidade que existe do material disponível na natureza, que é uma quantia bastante elevada, nos processos testa a questão da pureza do cobre por exemplo, que é purificado ate chegar nos 99.99% de cobre, quando esses valores são menores perto da faixa de 94% e 97% é submetido a ação de aditivos que consegue por fim elevar a pureza do material deixando de lado a “lama” residual.

Como alumínio também tem seu caráter elétrico, vou trazer algumas formas de obter-lo, são os minérios chamado bauxita, que é encontrado na natureza ou de outra forma o hidróxido de alumínio freqüentemente vem também outras varias impurezas, tendo então de passar por vários processos diferentes até chegar no alumínio que desejamos seu uso vem sendo crescente pois a quantidade de material é muito extensa sendo que 7% de toda crosta da Terra é composta por alumínio.

As características dos metais que são utilizados na elétrica é classificado geralmente pela sua espessura com as seguintes características: na faixa de de 10^(-2) a 10ohms mm²/m são os matérias condutores; na faixa de 10 a 10^(12) são matérias semi-condutores; matérias isolantes na faixa de 10^(12) a 10^(24) ohms mm²/m. Por isso é levado em consideração a sua espessura, pois é sobre esse estudo que pode caracterizar a condutibilidade ou o isolamento do determinado metal. Nele pode ser caracterizado de duas maneiras os matérias de corrente elétrica elevada condutibilidade e os de elevada resistência elétrica. Nesse estudo é possível sabe qual material é melhor utilizando no aparelho que não esta sendo montadas, quais matérias pode e não pode estar presentes no circuito.

Os metais com maior condutibilidade é os metais nobres e suas ligas tendo um ponto de vista econômico e escolhendo matérias com alta condutibilidade são os seguintes cobre, alumínio prata chumbo platina mercúrio e alguns casos o ferro.

Estudo especifico dos matérias condutores

Os materiais em principio possuem duas qualificações os de elevada condutibilidade e os de elevada resistividade. O primeiro é relacionado a circuitos que tem que ter a menor perda possível é o que acontece dentro da maioria dos circuitos internos de aparelhos ou então, elementos que dão origem a outra forma de energia que são as bobinas eletromagnéticas. O segundo grupo é dado por uma transformação de energia em fonte térmica como acontece nos chuveiros, fornos elétricos, são os resistores, que dependendo da maneira que é embutido no seu circuito é o elemento que provoca a queda de tensão ou desvio da corrente.

A vantagem que existe no cobre e suas ligas são baixa resistividade, apenas a prata tem valor de resistividade menor, porém com preço mais elevado, tornando o cobre mais viável. Além disso, o cobre apresenta características mecânicas favoráveis, baixa oxidação, pois esta se realiza de forma lenta se comparado com outros materiais elétricos que se oxidam facilmente elevadas umidades. Quando aquecido a uma temperatura acima de 120°C sua oxidação é rápida, formando uma camada escura que o envolve. Sua deformação é fácil de ser conduzida, tanto a quente quanto a fria, tornando relativamente fácil reduzir os cobres a fios, sendo também de fácil soldagem, devido a isso foi usado no meio industrial para tal finalidade. Outra característica é a sua cor avermelhada que nos outros metais se apresenta de cor cinzenta, com exceção do ouro, único com característica de cor semelhante. O grau da pureza deste material influencia em sua condutibilidade, sua máxima pureza é obtida em ambientes sem oxigênio e a presença de impurezas, mesmo em pequenas quantidades, faz com que a mobilidade dos elétrons seja reduzida, prejudicando assim a condutibilidade. Na laminação a frio o material se torna mais elástico e duro, reduz também sua condutibilidade a um estado chamado de cobre encruado, com aplicações diretas, porém raras , que em certos fios necessita apresentar algumas características mecânicas para permitir o seu uso.Para voltar as características normais basta fazer o seu recozimento a uma temperatura de 200 °C. O cobre tem resistência contra a água, fumaças carbonatos, porém é atacado pelo oxigênio do ar , assim como ácidos sais e amoníacos , que o corrói.

O alumínio é o segundo metal mais usado na eletricidade, por motivos econômicos existe uma preocupação em substituí-lo permanentemente o cobre pelo alumínio, o preço do primeiro tem sido elevado em torno de dois a três vezes mais que o segundo. Em relação ao nosso país em particular, as jazidas de bauxitas são bem mais abundantes que o do minério cobre. Segundo estatísticas, nosso consumo de cobre é vinte vezes maior a nossa produção