En este Proyecto de Aplicación, intentaremos explicar la labor que realizamos en nuestras empresas E.S.I, para la creación de aleaciones de titanio y su posterior uso en la empresa astronáutica. Actualmente, estamos dotados del patrocinio de la Nasa, quien nos ha seleccionado como mejor portador de productos de titanio de toda Europa, del Solar Dinamic Observatory, cuya nave, ya está puesta en marcha, fue hecha con el material creado en nuestra empresa y por el departamento que organizó el año internacional de la astronomía en 2009. No nos podemos quejar de momento.

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Disponemos de dos empresa en España situadas en Cala y Venero (Huelva)

A su vez, disponemos de una empresa internacional para el suministro de mineral de titanio en Australia debido a su enorme cantidad de este mineral en aquellas tierras

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Realizamos la producción de titanio puro mediante una serie de reacciones

Realizamos aluminio puro mediante el proceso de electrólisis y reacciones determinadas

Realizamos una aleación de aluminio y titanio para mejorar

las propiedades de estos dos elementos

Aplicación a la industria astronómica

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EN ESPAÑA

Como os hemos indicado anteriormente, disponemos de dos empresas para la demanda de los consumidores. Las dos se encuentran en Huesca. El titanio puro no se encuentra en si en la naturaleza, sino junto con otros minerales que después somos capaces de dividir en el laboratorio. La elección de Huesca para determinar nuestra empresa fue debido a que la presencia de titanio y aluminio es frecuente en rocas ígneas y metamórficas ya sea como minerales primarios o como minerales accesorios y en rocas sedimentarias y sedimentos no consolidados. Huesca, debido a su relieve abrupto y a su gran cantidad de barrancos y fosas en donde la excavación es mucho más sencilla, dispone de uno de los yacimientos de aluminio y titanio más importantes de España, con lo que para ahorrar costes en importaciones decidimos localizar nuestra empresa los más cercana a un yacimiento donde podíamos encontrar estos materiales.

EN AUSTRALIA

La decisión de trasladar nuestra empresa a Australia fue debido a dos aspectos:

5.Australia dispone de uno de los yacimientos de titanio más importantes del mundo . Los depósitos de este material se distribuyen en extensas fajas costeras tanto en el sector occidental como oriental del país6.España es uno de los países que mayor cantidad de titanio importa respecto otros países. (A continuación adjuntaremos una tabla con la información requerida)

LIDERES EN MINERAL DE TITANIO

Productores Importadores Exportadores

Canadá EE.UU. Australia

Sudáfrica Alemania Canadá

Australia Japón Sudáfrica

Noruega Reino Unido Noruega

Rusia Francia Corea Sur

Malasia México India

EE.UU. España Países Bajos

China Corea Sur EE.UU.

India Bélgica Alemania

Brasil Italia Francia

Sri Lanka Países Bajos Brasil

Finlandia Sri Lanka

Brasil

Ligero, resistente y de larga duraciónEl aluminio es un metal muy ligero con un peso

específico de 2,7 g/cm3, un tercio el peso del acero.

Muy resistente a la corrosiónExcelente conductor de la electricidad

Buenas propiedades de reflexiónMuy dúctil

Completamente impermeable e inodoroTotalmente reciclable

❖ Es un metal blanco plateado. Es mucho más resistente a la corrosión que el acero ❖

inoxidable. Las propiedades mecánicas son análogas a las de los ❖

aceros, conservándolas hasta 400 ºC. Posee una densidad de 4,51 kg/dm³.❖

Contiene un punto de fusión de 1.700ºC.❖ Paramagnético. No se imanta.❖ Abundante en la naturaleza.❖

Reciclable.❖ Es extremadamente frágil en frío, pero es muy ❖

maleable y dúctil al rojo vivo moderado. Presenta un punto de ebullición de 3.287°C.❖

Maleable, permite la producción de láminas muy ❖delgadas.

Dúctil permite la fabricación de alambre delgada❖

En nuestra empresa, trabajamos dos tipos de materiales: El aluminio y el titanio para finalmente formar una aleación con los mismos. Sin embargo, como ya os hemos indicado, tanto el aluminio como el titanio nunca aparecen en estado puro en la naturaleza, por lo que al principio los purificamos por separado.

Para conseguir el aluminio puro, comenzamos con el mineral que lo contiene, conocido con el nombre de bauxita (Al(OH)3 ).Sumergimos la bauxita en NaOH para librar al aluminio de impurezas. La sosa disuelve los minerales de aluminio pero no los otros componentes de la bauxita, que permanecen sólidosA continuación se retiran de la solución los sólidos no disueltos. La solución de Al(OH)4

-, ya libre de impurezas, se precipita  para formar hidróxido de aluminio puroPor último, el hidróxido se calienta a unos 1050°C, en una operación llamada "calcinación", para convertirlo en alúmina, liberando vapor de agua al mismo tiempo: 

2 Al(OH)3  Al→ 2O3 + 3 H2O.La alúmina obtenida se utiliza principalmente para producir aluminio mediante electrólisis

Finalmente, en nuestra empresa nos decidimos por realizar una aleación de aluminio y titanio para la utilización en la empresa aeronáutica. La realización de esta aleación es la siguiente

Al (en estado puro) + Ti (en estado puro) + Algunos elementos como (Sn-Zr-Mo)= Ti6Al2Sn4Zr6Mo

Para conseguir el titanio puro, partimos de un mineral cuya concentración de titanio es la mayor. Hablamos de el rutilo (TiO2)Para obtener titanio puro, utilizamos el Método de Kroll. Consiste en la reducción de tetracloruro de titanio con magnesio, en una atmósfera de argón que impide su oxidación(el proceso se divide en 2 partes) Obtención del tetracloruro de titanio:2 FeTiO3 + 7 Cl2 + 6 C 2 TiCl→ 4 + 2 FeCl3 + 6 COPurificación del TiCl4 con Mg o Na (Según el tipo de titanio que deseamos obtener)

a) Con Mg: (TiCl4 + 4 Na 4NaCl + Ti)→b) Con Na: TiCl4 + 2 Mg Ti + 2 MgCl→ 2

A partir de este momento, las aplicaciones que se le dan al titanio van ha estar basadas en aleaciones que se le haga al susodicho elemento.

La aleación de titanio y aluminio, como bien hemos dicho, se produce junto con otros elementos que ahora explicamos:

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Con la aleación ganamos una serie de propiedades que aquí resumimos:

A) Sn: Se trata del estañoB) Zr: Se trata del circonioC) Mo: Se trata del Molibdeno

Simplemente, hacemos mención a los productos obtenidos en la aleación para mayor conocimiento del demandante del producto.

Gracias a la aleación de aluminio más titanio, conseguimos una

mayor resistencia mecánica (La resistencia mecánica es la

capacidad de los cuerpos para resistir las fuerzas aplicadas sin

romperse)

A continuación, vamos ha hacer mención a todos aquellos aspectos en los que nuestra aleación es utilizada. Verán que principalmente, es el mundo de la ingeniería astronáutica, donde más cantidad de material se precisa, debido a la construcción de cohetes e incluso de aviones.

Industria química

La obtención del dióxido de titanio viene dada naturalmente, gracias a la existencia

de el rutilo (TiO2)

Medicina

Astronáutica

El Dióxido de Titanio

En la industria química, generalmente solemos aprovechar

el dióxido de aluminio para la creación de pinturas, en vez de una aleación de aluminio y titanio que va más enfocada al mundo de la

industria mecánica (ya sea aeronáutica o medicina)

Aeronáutica