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El Silicio.Nombre del Alumno :VLADIMIR VALDERRAMA ARAYA.
Nombre de la Asignatura :CIENCIA DE LOS MATERIALES.
Nombre del Profesor : LUIS PEREIRA
Fecha :
1CIENCIA DE LOS MATERIALES.
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INDICE.
CIENCIA DE LOS MATERIALES. 2
� INTRODUCCION -------------------------------------------------- 3
� HISTORIA ----------------------------------------------------------- 4
� EL SILICIO ----------------------------------------------------------- 5
� ESTRUCTURA CRISTALINA DEL SILICIO ------------------6
� ACERO AL SILICIO ------------------------------------------------7
� EL SILICIO Y EL ACERO ---------------------------------------- 8
� PROPIEDADES DEL SILICIO ---------------------------------- 10
� APLICACIONES DE ACEROS AL SILICIO ------------------ 11
� GRANO NO ORTIENTADO ------------------------------------- 12
� GRANO ORIENTADO -------------------------------------------- 13
� DIRECCION DE LAMINADO ------------------------------------14� EL Si EN LA MEDICINA ------------------------------------------15
� CONCLUSION ------------------------------------------------------16
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INTRODUCCION.
� El silicio es el segundo elemento mas abundante en la corteza terrestre, después del
oxigeno, fue el primer elemento usados por los humanos en la prehistoria en el uso
de herramientas y armas hechas de pedernal un variedad del dióxido de silicio.
� En la industria del acero se utiliza como componentes de aleación para mejorar
algunas propiedades de este.
� También es muy utilizado en la industria de la electrónica, en la fabricación de chipspara computadores y el acero al silicio en la fabricación de motores eléctricos.
� También es un elemento importante para nuestra salud, ya que interviene en le
crecimiento delos huesos y en la formación de cartílagos y regula el sistema
inmunológico del cuerpo humano
3CIENCIA DE LOS MATERIALES.
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HISTORIA.
� Descubridor: Jöns Jacob Berzelius.
� Lugar de descubrimiento: Suecia.
� Año de descubrimiento: 1824.
� El silicio (del latín silex, sílice) fue identificado por
primera vez por Antoine Lavoisier en 1787, aunque
posteriormente fue confundido con un compuesto por
Humphrey Davy en 1800. En 1811 Gay-Lussac, y Louis
Thenard probablemente, preparó silicio amorfo impuro
calentando potasio con tetra fluoruro de silicio.Finalmente, en 1824 Berzelius preparó silicio amorfo
empleando un método similar al de Gay-Lussac.
4CIENCIA DE LOS MATERIALES.
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EL SILICIO .
5CIENCIA DE LOS MATERIALES.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Silicio Símbolo: Si
Número atómico: 14 Masa atómica (uma): 28,0855
Período: 3 Grupo: IVA (carbonoideos)
Bloque: p (representativo) Valencias: +2, +4, -4
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [Ne] 3s2 3p2 Radio atómico (Å): 1,32
Radio iónico (Å): 0,41 (+4) Radio covalente (Å): 1,11
Energía de ionización (kJ/mol): 786 Electronegatividad: 1,90
Afinidad electrónica (kJ/mol): 134
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 2,33 Color: gris con brillo metálico
Punto de fusión (ºC): 1414 Punto de ebullición (ºC): 2680
Volumen atómico (cm3/mol): 12,06
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ESTRUCTURA CRISTALINA DEL SILICIO
CIENCIA DE LOS MATERIALES. 6
� Su estructura es cubica centrada en las caras.
� 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.
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ACERO AL SILICIO.
El Acero al Silicio fue patentado por Sir Robert Hadfield en
1900 y ha hecho posible el desarrollo de aparatos
eléctricos más eficientes y poderosos.
El acero común contiene menos de un 0,03% de silicio. El
acero de silicio, que contiene de 2,5 a 4% de silicio, se usa
para fabricar los núcleos de los transformadores eléctricos,
pues la aleación presenta baja histéresis.
Los aceros que contienen del 1 al 4 % de Silicio sirven para
disminuir las pérdidas eléctricas, poseen mayor resistencia
eléctrica, sufren muy poco el proceso de envejecimiento y
al mismo tiempo son relativamente económicos.
7CIENCIA DE LOS MATERIALES.
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EL SILICIO Y EL ACERO.
� Silicio:
� Este elemento aparece en todos los aceros, al igual que el
manganeso. Es un desoxidante más enérgico que el
manganeso y se emplea como elemento desoxidante
complementario del manganeso con objeto de evitar que
aparezcan en el acero poros y defectos internos. Las
adicione de silicio se hacen durante la fabricación, suelen ser relativamente pequeñas y variables ( 0,2- 0,35% de Si).
� Una clase de acero para muelles muy empleadas contiene
cantidades de silicio de 1,5 a 2,25% de Si. En los aceros, el
silicio sirve para aumentar ligeramente la templabilidad y
elevar sensiblemente el límite elástico y la resistencia a la
fatiga de los aceros sin reducir su tenacidad.
� Se emplean aceros de 1 a 4,5% de Si para la fabricación de
chapa magnética.
8CIENCIA DE LOS MATERIALES.
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-ACEROS AL SILICIO
9xxx
este tipo de aceros, cuando se usa en % bajos tiene una alta resistencia a la fricción
y a la tenacidad, en cambio en % altos tiene un alto punto de cedencia o fluencia.
� Aceros al silicio manganeso� El silicio incrementa la resistencia sin que se produzca una pérdida grave de
ductilidad. También permite añadir resistencia. Estos aceros suelen tratarse
térmicamente para conseguir propiedades específicas.
�
El manganeso es uno de los medios más baratos de incrementar la templabilidad
para un contenido de carbono dado. Asimismo, mejora la capacidad de
mecanización en presencia de azufre
� Designación del grado: 92XX
EL SILICIO Y EL ACERO.
9CIENCIA DE LOS MATERIALES.
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Tiene menor pérdida por histéresis que el acero
convencional.
Aumenta moderadamente la templabilidad.
Baja oxidación
Gran Resistividad
Bajas Perdidas de Histéresis
Menor saturacion por Induccion
Baja oxidación
PROPIEDADES DEL ACERO SILI.CIO.
10CIENCIA DE LOS MATERIALES.
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PRINCIPALES APLICACIONES DE LOS ACEROS AL SILICIO.
� Las aplicaciones más frecuentes de las diferentes clases deaceros al silicio son:
� Acero de 0,50 % de silicio.- Se emplea para pequeños motores
de potencia fraccionaria de mediana calidad. Para la fabricación
de polos estacionarios y otros circuitos donde se requiere alta
permeabilidad.
� Acero de 1 % de silicio.- Muy usado para máquinas relativas,
para pequeños motores eléctricos y para muchos tipos de
motores y generadores. Para pequeños transformadores de
trabajo intermitente, reactores, reguladores de tensión, etc.
� Acero de 2 % de silicio.- Motores y generadores de buen
rendimiento, pequeños transformadores, reactancias y otros
aparatos donde se admiten pequeñas pérdidas en el núcleo.
� Acero de 3,5 % de silicio.- Motores y generadores de alto
rendimiento, transformadores de trabajo intermitente, reactancias
y contadores eléctricos.� Acero de 1 a 5 % de silicio.- Para la fabricación de toda clase de
transformadores de alta potencia y motores generadores de alto
rendimiento. Transformadores de radio y otras aplicaciones.
11CIENCIA DE LOS MATERIALES.
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� Se trata de aceros eléctricos en los que laspropiedades magnéticas son prácticamente lasmismas en cualquier dirección de magnetizaciónen el plano del material.
� Sus propiedades magnéticas en relación
con a la dirección de laminación estánprincipalmente al azar. Por lo que se usa enaplicaciones tales como láminas de motor,donde el flujo puede fluir en cualquier direccióncon respecto a la dirección de laminado.
� cuando el contenido de silicio en el hierro puro excedeaproximadamente 21/2%, la transformación alotrópica
de hierro desde alfa a gama se suprime.
12CIENCIA DE LOS MATERIALES.
GRANO NO ORIENTADO
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SILICIO GRANO ORIENTADO
13CIENCIA DE LOS MATERIALES.
� Silicio Grano Orientado
Son aceros que se desarrollaron para obtener bajas
perdidas magnéticas y una alta permeabilidad.
Estas características son necesarias para conseguir un
mayor ahorro de energía.
Estos aceros son utilizados principalmente en la
construcción de núcleos de transformadores, grandes
motores, medidores de energía etc.
Se provee en hojas o flejes.
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DIRECCION DE LAMINADO.
CIENCIA DE LOS MATERIALES. 14
GRANO NO ORIENTADOGRANO ORIENTADO
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El Silicio en La medicina.
15CIENCIA DE LOS MATERIALES.
� Francisco Javier de la Mata y Rafael Gómez,
profesores del Departamento de Química
Inorgánica de la Universidad de Alcalá (UAH),
han descubierto que el carbono y el silicio, dos
elementos que están presentes en nuestro
entorno, pueden ser la base de un nuevo
tratamiento contra el virus del sida
� La clave de este tratamiento estaría en los
dendrímeros carbosilano, moléculas
tridimensionales que contienen enlaces
carbono-silicio y son ³capaces de unirse al
material nucleico de las células, lo protegen ylo transportan hasta el interior de los linfocitos
infectados por el VIH´. ³Al facilitar la inhibición
del virus, frenan su expansión hacia otras
células´
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CONCLUCION.
16CIENCIA DE LOS MATERIALES.
� El silicio a pesar de ser uno de los metales mas abundante de la
tierra (28% aproximadamente) es uno de los metales, que tiene
mayor inconvenientes para procesarlo y dejarlo en forma pura ya que
nunca lo encontramos en estado libre. Su utilización es muy variada
en la industria, se utiliza en aleaciones con el acero aumentando
enormemente algunas propiedades mecánicas de este, como eslimite de elasticidad, lo cual trae enormes beneficio a estos
aumentando el limite de fluencia.
� Además el silicio tiene un gran uso en la industria electrónica en la
fabricación de chips de computadores ,transistores,etc, ya que es un
semiconductor en este campo puedo mencionar también que los
aceros al silicio tienen gran aplicación en la fabricación de motores seléctricos que tienen algunas propiedades magnéticas.
� Tampoco puedo dejar de mencionar los enormes beneficio que el
silicio genera en nuestras salud y de un nuevo tratamiento contra el
sida.