Estaño – Propiedades – Precio – Aplicaciones – Producción

Sobre el Estaño

El estaño es un metal de post-transición en el grupo 14 de la tabla periódica. Se obtiene principalmente del mineral casiterita, que contiene dióxido de estaño. La primera aleación utilizada a gran escala fue el bronce, hecho de estaño y cobre, desde 3000 a. C.

Resumen

Elemento	Estaño
Número atómico	50
Categoría de elemento	Pobre metal
Fase en STP	Sólido
Densidad	7,31 g / cm3
Resistencia a la tracción	220 MPa
Límite de elastacidad	N / A
Módulo de Young	50 GPa
Escala de Mohs	1,65
Dureza Brinell	50 MPa
Dureza Vickers	N / A
Punto de fusion	231,93 ° C
Punto de ebullición	2602 ° C
Conductividad térmica	67 W / mK
Coeficiente de expansión térmica	22 µm / mK
Calor especifico	0,227 J / g K
Calor de fusión	7,029 kJ / mol
Calor de vaporización	295,8 kJ / mol
Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios]	115
Susceptibilidad magnética	+ 3,1e-6 cm ^ 3 / mol

Producción y precio del Estaño

Los precios de las materias primas cambian a diario. Están impulsados ​​principalmente por la oferta, la demanda y los precios de la energía. En 2019, los precios del Estaño puro rondaron los 80 $ / kg.

China lideró el mundo en la producción de estaño a principios del siglo XXI, representando casi la mitad de toda la producción; Indonesia, Perú y Bolivia también fueron los principales productores. El estaño se produce por reducción carbotérmica del mineral de óxido con carbono o coque. Se pueden utilizar tanto el horno de reverberación como el horno eléctrico. En 2006, la producción total mundial de minas de estaño fue de 321.000 toneladas y la producción de fundición fue de 340.000 toneladas. Desde su nivel de producción de 186.300 toneladas en 1991, alrededor de donde había oscilado durante las décadas anteriores, la producción de estaño aumentó un 89% a 351.800 toneladas en 2005.

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades mecánicas del Estaño

Resistencia del Estaño

En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.

Para la tensión de tracción, la capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS). El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente, mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica).

Ver también: Resistencia de los materiales

Máxima resistencia a la tracción del Estaño

La resistencia máxima a la tracción del estaño es de 220 MPa.

Límite de elastacidad del Estaño

El límite elástico del estaño  es N / A.

Módulo de Young del Estaño

El módulo de Young del estaño es N / A.

Dureza del Estaño

En la ciencia de los materiales, la  dureza  es la capacidad de resistir  la hendidura de la superficie  ( deformación plástica localizada ) y el  rayado . La prueba de dureza Brinell  es una de las pruebas de dureza por indentación, que se ha desarrollado para las pruebas de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esférico duro   bajo una carga específica en la superficie del metal que se va a probar.

La dureza Brinell del estaño es de aproximadamente 50 MPa.

El método de prueba de dureza Vickers fue desarrollado por Robert L. Smith y George E. Sandland en Vickers Ltd como una alternativa al método Brinell para medir la dureza de materiales. El  método de prueba de dureza Vickers también se puede utilizar como método de prueba de microdureza , que se utiliza principalmente para piezas pequeñas, secciones delgadas o trabajos de profundidad de caja.

La dureza Vickers del estaño es aproximadamente N / A.

La dureza al rayado es la medida de la resistencia de una muestra a la deformación plástica permanente debido a la fricción de un objeto afilado. La escala más común para esta prueba cualitativa es la escala de Mohs , que se utiliza en mineralogía. La escala de dureza mineral de Mohs se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral.

El estaño tiene una dureza de aproximadamente 1,65.

Ver también: dureza de materiales

Estaño – Estructura de cristal

Una posible estructura cristalina del  estaño  es  la estructura tetragonal centrada en el cuerpo  .

En los metales, y en muchos otros sólidos, los átomos están dispuestos en matrices regulares llamadas cristales. Una red de cristal es un patrón repetitivo de puntos matemáticos que se extiende por todo el espacio. Las fuerzas de los enlaces químicos provocan esta repetición. Es este patrón repetido el que controla propiedades como resistencia, ductilidad, densidad, conductividad (propiedad de conducir o transmitir calor, electricidad, etc.) y forma. Hay 14 tipos generales de patrones conocidos como celosías de Bravais.

Ver también: Estructura cristalina de materiales

Estructura cristalina de Estaño

Propiedades térmicas del Estaño

Estaño: punto de fusión y punto de ebullición

Punto de fusión del estaño es  231,93 ° C .

Punto de estaño de ebullición es  2602 ° C .

Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.

Estaño – Conductividad térmica

La conductividad térmica del  estaño  es  67  W / (m · K).

Las características de transferencia de calor de un material sólido se miden mediante una propiedad llamada  conductividad térmica , k (o λ), medida en  W / mK . Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de un material por  conducción . Tenga en cuenta que  la ley de Fourier se  aplica a toda la materia, independientemente de su estado (sólido, líquido o gas), por lo tanto, también se define para líquidos y gases.

Coeficiente de expansión térmica del Estaño

El coeficiente de expansión térmica lineal del  estaño  es de  22  µm / (m · K)

La expansión térmica  es generalmente la tendencia de la materia a cambiar sus dimensiones en respuesta a un cambio de temperatura. Por lo general, se expresa como un cambio fraccionario en longitud o volumen por cambio de temperatura unitario.

Estaño: calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización

El calor específico de estaño es 0,227 J / g K .

La capacidad calorífica  es una propiedad extensa de la materia, lo que significa que es proporcional al tamaño del sistema. La capacidad calorífica C  tiene la unidad de energía por grado o energía por kelvin. Cuando se expresa el mismo fenómeno como una propiedad intensiva, la  capacidad calorífica  se divide por la cantidad de sustancia, masa o volumen, por lo que la cantidad es independiente del tamaño o extensión de la muestra.

El calor latente de fusión del estaño es 7,029 kJ / mol .

El calor latente de vaporización del estaño es 295,8 kJ / mol .

El calor latente es la cantidad de calor que se agrega o elimina de una sustancia para producir un cambio de fase. Esta energía descompone las fuerzas de atracción intermoleculares y también debe proporcionar la energía necesaria para expandir el gas (el  trabajo pΔV ). Cuando se agrega calor latente, no se produce ningún cambio de temperatura. La entalpía de vaporización es función de la presión a la que tiene lugar esa transformación.

Estaño – Resistividad eléctrica – Susceptibilidad magnética

La propiedad eléctrica se refiere a la respuesta de un material a un campo eléctrico aplicado. Una de las principales características de los materiales es su capacidad (o falta de capacidad) para conducir corriente eléctrica. De hecho, los materiales se clasifican según esta propiedad, es decir, se dividen en conductores, semiconductores y no conductores.

Ver también:  Propiedades eléctricas

La propiedad magnética se  refiere a la respuesta de un material a un  campo magnético aplicado . Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un  campo magnético externo  y los  momentos dipolares magnéticos  de los átomos constituyentes  . Los diferentes  materiales reaccionan  a la aplicación del campo magnético de manera  diferente .

Ver también:  Propiedades magnéticas

Resistividad eléctrica del Estaño

La resistividad eléctrica del estaño es  115 nΩ⋅m .

La conductividad eléctrica  y su inversa,  la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el estaño conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.

Susceptibilidad magnética del Estaño

La susceptibilidad magnética del estaño es  + 3,1e-6 cm ^ 3 / mol .

En electromagnetismo, la  susceptibilidad magnética  es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética  es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización del estaño en respuesta a un campo magnético aplicado.