Usos de los Minerales en la Segunda Guerra Mundial

En el contexto de la SGM se desarrollaron numerosas aplicaciones para los minerales, muchas de las cuales mantienen actualmente su importancia, aunque con ciertos perfeccionamientos, para el sector militar e industrial. La gran demanda de recursos minerales generada por la producción bélica además de haberse traducido en enormes volúmenes de producción mundial y en un consecuente incremento de la capacidad minera instalada, también desarrolló la capacidad técnica para dar uso industrial a distintas propiedades de los minerales, por lo que el consumo de estos recursos se diversificó rápidamente como resultado de los avances tecnológicos desarrollados por una economía de guerra. Es por ello que resulta de suma importancia
revisar con más detalle las principales aplicaciones bélicas de distintos minerales, que a pesar de que conforman un conjunto bastante heterogéneo de materiales, mantuvieron en uno u otro momento durante la SGM el carácter unificador de materias primas esenciales en época de guerra .

ALUMINIO

Aleaciones de aluminio se emplearon como plancha blindada, logrando reducir en 5 toneladas el peso muerto de los bombarderos B-29. En el tipo medio de avión militar se construía de aluminio el 70% del fuselaje y el 25% del motor y de la hélice. Las tiras de hoja de aluminio tuvieron suma importancia como instrumento de contrarradar para vencer o engañar la detección por medio de radares. Estas tiras producían ecos que recogían las estaciones detectoras, simulándose de esta manera ataques por gran número de bombarderos. Se fabricaron para los aeródromos avanzados pistas de aterrizaje portátiles de aluminio, cuyo peso era la mitad de las de acero. Además, se  fabricó de aluminio chapa de metal para la protección de los suministros contra probables ataques  en las travesías navales. En 1944 el aluminio consumido en forma de productos fabricados se repartía de la siguiente manera: construcción aeronáutica (esqueletos de morro, tren de aterrizaje, motores, hélices, herrajes), 65%;construcción naval, tanques, artillería y otros elementos militares, 25%; necesidades civiles, 10%.

ANTIMONIO

De acuerdo con los estrategas estadounidenses, el antimonio poseía más importancia militar que ningún otro mineral estratégico, exceptuando el mercurio. El tricloruro se utilizó como solución de bronceadura para los cañones de fusil. Con óxido de antimonio se rociaron lonas y otros tejidos, haciéndolos inmunes contra el fuego. El óxido fue usado ampliamente como ingrediente para pinturas no inflamables, en especial para barcos de guerra y mercantes. Se empleaba en la  fabricación de detonadores, granadas de metralla y vainas. Durante la SGM se aplicó mayormente  el plomo antimónico en la manufactura de acumuladores y de cojinetes. El trisulfuro de antimonio  resultó imprescindible para obtener los pigmentos de las pinturas oscuras de camuflaje, ya que posee la misma refracción infrarroja que el follaje verde.

APATITO (FOSFATO DE CALCIO)

Entre las aplicaciones bélicas figuraron la producción de fosfaminas y cortinas de humo. La fabricación de fósforo metálico y ferrofosfatos utilizados en la producción de acero resultaron igualmente de importancia estratégica. En la posguerra se utilizó roca fosfática finamente molida en calidad de abono, previendo que se
requerirían grandes cantidades para la recuperación de los campos destruidos en Europa durante la guerra.

ARCILLAS

La fabricación de equipos militares requirió una extensa producción de ciertas arcillas, especialmente para industrias y almacenes. Tanto las aplicaciones que ya se conocían como las que se comenzaban a desarrollar en la SGM hicieron del caolín, arcilla grasa (tierra de batán), arena de moldeo y bentonita, materiales de importancia estratégica. Particularmente, el Departamento de Municionamiento del Ejercito y la Marina incluyó el caolín en la lista de materias primas estratégicas por su aplicación esencial en la fabricación de pigmento azul ultramar de alta calidad. La demanda estadounidense de caolín era, de entre las arcillas, la única que no se cubría con recursos norteamericanos. Además, no se conocía ninguna materia sustituta del caolín en la manufactura de aisladores eléctricos. La producción de arcillas durante la guerra resultó  beneficiosa por los adelantos logrados tanto en la calidad como en los métodos de fabricación.

ARSÉNICO

El metal tornasolado era la principal aleación con contenido de arsénico. En 1944 los pedidos bélicos de arsénico fomentaron su aplicación, especialmente en la industria del vidrio y en los insecticidas. La aplicación metalúrgica más importante del arsénico era el cobre arsenioso. En la fabricación de radiadores de automóviles y otros objetos manufacturados que se unen por soldadura, el cobre arsenioso logró una temperatura de temple más elevada; de esta manera no  se obtenía una disminución de la tenacidad a consecuencia del calor que produce la soldadura. Aleaciones a base de plomo con un 3% de arsénico, se emplearon durante la guerra como sustitutos del metal blanco, a base de estaño y de soldadura.


ASBESTO

Las construcciones militares necesitaron grandes cantidades de productos de asbesto; aviones,
carros de combate, camiones militares, jeeps, artillería motorizada y otros equipos militares absorbieron un tonelaje considerable de asbesto. Se reconocía que el amianto no tenía sustituto como material incombustible, así como en diversos empleos eléctricos e industriales. Para las aplicaciones militares se requerían tres tipos de amianto: crisotilo, amosita y azul. Las fibras largas se empleaban en cables para la Marina, materiales de fricción, juntas, plásticos laminados y cintas o trenzas para los aviones. En la construcción de cables para la Armada, en los que resultaba importante fueran eléctricamente aislantes, se requerían las fibras pobres en hierro de Rodesia.
Las aplicaciones militares de amosita incluyeron la de trenzado aislante para los barcos y  planchas aislantes e incombustibles para la Marina. De los 23 minerales y metales esenciales para la guerra, el asbesto fue para los Estados Unidos el tercero en cuanto a la cantidad de importación entre los minerales no metálicos (11% de los no metálicos importados en 1944). En este tiempo, los Estados Unidos produjeron únicamente del 4 al 8% de sus necesidades totales.

AZUFRE Y PIRITAS


Las aplicaciones bélicas esenciales del azufre se centraron en la fabricación de explosivos y ácido
sulfúrico. Otras aplicaciones industriales de importancia estratégica de este elemento fuero medicamentos, desinfectantes y fertilizantes, así como en el refinamiento del petróleo. Durante lguerra se empleó en la desoxidación del acero y en el galvanizado, estañado y esmaltado. Comingrediente en las disoluciones de los acumuladores; en el refino del cobre como electrolito y en la fabricación de ciertas sustancias químicas. La gran producción de azufre y piritas de los recursos fácilmente accesibles, ha sido directamente relacionada con la expansión experimentada por la industria química desde la Primera Guerra Mundial.
Otro aspecto importante era el hecho de que no se contaba con algún sucedáneo satisfactorio de azufre en sus aplicaciones más importantes, especialmente en la obtención de ácido sulfúrico y de la vulcanización del caucho.

BARITA

Figuraron como importantes aplicaciones militares del carbonato y nitrato de bario, la fabricació de fulminantes para la artillería, bombas incendiarias, proyectiles trazadores y señales luminosa verdes. La barita molida se usó para cubrir con una fina capa el papel fotográfico empleado por la fuerzas armadas.

BERILIO

El lugar preeminente que el berilio ocupo en la industria bélica se debió en especial a su utilización para perfeccionar las propiedades físicas de ciertas aleaciones, principalmente en muelles, álabes, engranajes, cojinetes de precisión y cepillos de contacto. Émbolos y otras aplicaciones  aeronáuticas, en las que son necesarias ligereza, tenacidad, resistencia al desgaste, elevada
conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión, comenzaban a lograr gran importancia comercial. La flexión elástica del berilio se utilizaba especialmente en muelles pequeños para armas cortas y munición. La producción bélica incluyó muchas e importantes aplicaciones para las aleaciones de berilio-cobre, entre las que se encuentran piezas de aviones, barcos, tanques, cañones, granadas, instrumentos, máquinas, motores, aparatos de radio, teléfonos, telégrafos, herramientas y equipos de control eléctrico para la protección de las máquinas y contra incendios.
En algunos instrumentos aeronáuticos se empleaba la aleación, porque, debido a sus propiedades, permitió utilizar piezas más pequeñas de las que sería posible usando otros materiales.

BISMUTO

Cantidades considerables de bismuto y aleaciones de este elemento se emplearon en la fabricación de bombas atómicas, y en la construcción de equipos de radar. Fuertes compras de productos farmacéuticos de bismuto fueron efectuadas por el Ejército y la Marina estadounidenses en 1941. Soldadura con contenido de bismuto era un alternativo en el rizado de granadas perforadoras. Aleaciones de bismuto con plomo, estaño y cadmio se utilizaban como refuerzo en el doblamiento de tuberías de fino grosor, especialmente en la industria aeronáutica. El bismuto también se utilizó en la fabricación de municiones.

CADMIO

En los pedidos militares, el cadmio se utilizó básicamente como material resistente a la corrosión en el cadmiado de metales. El cadmiado electrolítico de artículos y utensilios de acero se utilizó en estructuras de aviones, motores de aviación, municiones, artillería, elementos de transporte, y construcción de barcos. El cadmio asignado para la fabricación de cojinetes se consumió en barcos, aviación y artillería. Para iluminar mapas, esferas y cuadrantes en los aviones, el sulfuro de cadmio-zinc resultaba un fosforescente importante.

CALCIO Y CALCITA

Una reducida cantidad de carbonato cálcico químicamente puro fue utilizado por los químicos en
la preparación de soluciones tipo para análisis volumétricos. Su acentuada doble refracción se aprovechó en el prisma nicol para transformar los rayos de luz ordinaria en luz polarizada de plano. En el microscopio petrográfico se emplearon dos prismas nicol de calcita cristalizada, los cuales son igualmente partes esenciales de polariscopios, colorímetros, fotómetros, dicroscopios y sacarímetros. En 1943 la Corporación Polaroid utilizó 500 fardos diarios de espato en la fabricación de utensilios ópticos recién desarrollados, que eran de importante aplicación militar.


CIRCONIO

El circonio fue ampliamente aleado en aceros para materiales de guerra. Con anterioridad a los primeros treinta años del siglo XX, no se había establecido aplicación comercial alguna, a pesar de haber sido empleados anteriormente filamentos de circonio en las lámparas eléctricas. Durante los años de guerra, dicho metal adquirió importancia en la fabricación de alambre de utilidad en la manufactura de válvulas de radio, en el circonio-silicio y circonio-ferrosilicio, en la industria de acero y como metal en plancha en la fabricación de crisoles para la industria del rayón.
El circonio metálico se empleó en la manufactura de fulminantes para munición, electrodos y válvulas transmisoras de radio. El polvo de metal se utilizó en las bombillas de luz-pólvora para fotografía, señales luminosas y pistones para barrenos. En los proyectiles perforadores de planchas blindadas y herramientas de corte, la aleación de  circonio-níquel podía sustituir al tungsteno.
Las piedras de circón, duras y tenaces, se empleaban, además del diamante y zafiro, en los soportes de aparatos de medición e instrumentos científicos, espoletas mecánicas para bombas, interruptores y micromecanismos.
Las aleaciones de circonio-níquel se llegaron a emplear como materiales de sustitución en los proyectiles perforadores y las herramientas de corte. Varias aplicaciones para el circonio se desarrollaron durante la guerra en Alemania. Sirvió como aleación para reemplazar al platino y como metal en válvulas de vacío y espoletas retardadas de bombas.


COBALTO

La aplicación más importante del cobalto metálico se efectuó en la fabricación de aleaciones ferrosas y no ferrosas, muchas de las cuales se emplearon directa o indirectamente en las industrias de municiones. El cobalto, junto con una aleación de berilio-cobre, se empleó en los ejes de hélices de aviones. No se contaba con material sustituto para suplir al cobalto en los imanes permanentes de los generadores en motores de gasolina para aviones y carros de combate. Los imanes de los teléfonos y radios estaban hechos de acero de cobalto-tungsteno.
 La estellita, una aleación de cobalto-cromo-tungsteno, proporcionó una resistencia extraordinaria a la
corrosión cuando se sometía a muchos de los ácidos y sustancias químicas. Con respecto a la resistencia al desgaste, superó al acero de cuatro a treinta veces. En Estados Unidos, la Compañía Eléctrica General comunicó, en diciembre de 1945, que había desarrollado un nuevo tipo de imán pequeño, pero muy potente, indicándose que se trataba del más ligero hasta entonces conocido. El imán se fabricó de óxido de hierro y óxido de cobalto pulverizados. Durante la guerra este imán fue empleado en aparatos de medición aeronáuticos de suma sensibilidad y otros equipos esenciales.

COBRE

En 1942 el Departamento de Minas de los Estados Unidos clasificó al cobre como probablemente
el metal más crítico. Esto porque, de acuerdo con los estrategas norteamericanos, "ningún otro metal había prestado tantos servicios en tantas aplicaciones y durante tan largo tiempo". En su  calidad de materias estratégicas, el cobre y el hierro se consideraban igualmente indispensables. Innumerables aplicaciones bélicas, especialmente en lo que a transporte y comunicaciones se refiere, se realizaron con el cobre, latón, bronce y aleaciones especiales de cobre fabricadas en forma de alambre, plancha, tubos, etc. Su importancia en la fabricación de cápsulas de bala con la aleación cobre-zinc, su extensa utilizazción en la fabricación de otros útiles y equipos para la guerra, y, en especial, su importancia como conductor eléctrico, fueron factores que contribuyeron a fomentar el carácter indispensable de este metal. El secretario estadounidense de Guerra, Patterson manifestó que "un ejército sin cobre significaría un ejército exento de velocidad y libertad de movimiento, comunicaciones y potencial de fuego". Las bombas incendiarias M-69 y M-74, consideradas el arma más eficaz empleada contra el Japón antes de lanzar la bomba atómica,
fueron fabricadas por la Compañía General Eléctrica. En cada pieza de fundición se echaba metal de cobre de soldadura. El cobre cerraba todas las junturas, formando una aleación con la pieza de fundición de acero, haciendo de este modo resistentes todas las uniones y quedando protegido el gas inflamable.
Al término de la SGM, se estimaba que la expansión de las industrias eléctricas y de automóviles y la construcción de viviendas y caminos tendría como consecuencia la demanda de cantidades sustanciales de cobre, aunque, no obstante, también se estimó que la demanda de la posguerra no llegaría a ser nunca tan considerable como lo fue durante la última gran contienda bélica.


CROMO

El cromo, considerado una aleación esencial con el acero, era uno de los cuatro metales que en
1944 se clasificaron como materias insuficientes para las exigencias bélicas, lo que lo convertía en mineral de primera prioridad. No se conocía material sustituto del cromo en el tratamiento del acero y para otras aleaciones. En la SGM, el cromo fue un material de gran importancia al grado que toda la producción de los Estados Unidos se utilizó en la manufactura de guerra. En aceros pobres en cromo se necesitó del 0.5 a 4% de cromo para aumentar la dureza y tenacidad del  acero empleado en proyectiles, planchas blindadas, herramientas de filo y piezas de transmisión para aviones, carros de combate y vehículos de motor. Las planchas blindadas, proyectiles de perforación y la maquinaria expuesta a la acción abrasiva se fabricaron con aceros de cromo intermedios, conteniendo del 3 al 12% de cromo en estado puro o como aleación con metales como el níquel, vanadio, tungsteno y manganeso. En la producción bélica se utilizó el cromo en cañones, elementos de transporte y toda clase de piezas de acero que habrían de sufrir un desgaste muy elevado. Los aceros inoxidables con contenido de 12 a 18% de cromo y los aceros superinoxidables con contenido de 12 a 30%, tuvieron aplicación en la fabricación de válvulas de escape, álabes de turbinas, émbolos de bombas, cojinetes, y otros productos.

Cuarzo

El extraordinario incremento experimentado en la demanda de cristal de cuarzo se consideró como una de las más destacadas consecuencias de la aplicación bélica de los minerales en la industria. En un principio usado principalmente en joyería, el cristal de roca se convirtió en materia de importancia estratégica hacia el año 1920, al utilizarse en la industria de la radio. El cristal de
roca era un producto clave que satisfacía muchas necesidades industriales esenciales, para las que no se tenía material sustitutivo satisfactorio, especialmente en las placas oscilantes empleadas en los transmisores y receptores de radio, en los controles de la frecuencia de los radios y en los mecanismos de detección.
El más importante desarrollo bélico con respecto a la transmisión de radio y telefónica fue un método de irradiación con rayos X, en el cual la frecuencia de las placas se sujetaba por debajo de su valor original, permitiendo el empleo de aquellos cristales de roca que han sido deteriorados
en su manufactura o lavado.
En los mecanismos detectores, cables submarinos, así como en los equipos transmisores locales
y a larga distancia, telefónicos, el cristal de cuarzo permitió la transmisión simultánea de centenares de mensajes independientes a través del mismo alambre y a un mismo tiempo. Otras aplicaciones comprenden su utilización en telémetros e instrumentos de precisión para la medición de las presiones o detonación en los cañones de las piezas de artillería o en los motores de aviación.
En los instrumentos de radar y los acústicos contra la acción submarina, la Marina de Guerra estadounidense empleó cristal de cuarzo, que fue un elemento vital. Amplificando una onda sonora producida mecánicamente, transformando la misma en energía eléctrica y proyectándola la detección de objetos. La onda eléctrica era reflejada y transformada en sonido por el cuarzo. El sonido se proyectaba a una pantalla que indicaba aproximadamente la situación del submarino o cualquier otro móvil. Los adelantos logrados durante la contienda en la técnica de comunicaciones se consideró que serían la causa de una crecido consumo de cristal de roca en la posguerra.

Feldespato

 Entre las aplicaciones esenciales del feldespato, figuraron los utensilios de porcelana para radios y radar y en electricidad. Los recipientes de vidrio fueron el producto principal durante el período
de guerra. Una aplicación bélica esencial fue la producción de blindaje plástico hecho de tela de vidrio laminada. Este nuevo material estuvo disponible para su utilización en los campos de batalla poco antes de terminar la guerra con el Japón. Esta materia blindada resultó eficaz contra las balas y la metralla. La manufactura de fibra de vidrio se desarrolló en dos ramas principales durante la guerra: tejidos y lana de vidrio. Una tela de fibra de vidrio se utilizó para reforzar las materias plásticas en la construcción de aviones, entre otros fines, indicándose que se producía un material más ligero que el aluminio , más fuerte que el acero y con propiedades físicas y elásticas superiores a las de ambos metales. Las industrias de guerra formularon pedidos cada vez más considerables de porcelana vítrea y revestimientos para varas de soldadura. En 1942 se desarrolló un extintor eficaz de las bombas de magnesio, que se componía de feldespato molido y aplita.

Grafito

El grafito se consideraba más bien una materia critica que estratégica, y ocupó un importante lugar en la defensa estadounidense. El grafito, empleado como moderador con el fin de reducir la acción de los neutrones del uranio, fue un material importante en la investigación, que culminó en la construcción de la bomba atómica. Los trabajos de laboratorio en relación con dicho proyecto, que comenzaron en febrero de 1940, requirieron cantidades considerables de grafito con el fin de efectuar mediciones críticas y de evitar la pérdida de neutrones de uranio. Crisoles con un 50% de grafito resultaron indispensables en la época de guerra para la fabricación de piezas de fundición especiales empleadas en la construcción de buques de guerra y mercantes y para retortas utilizadas en la recuperación de zinc secundario. Al requerirse durante la guerra gran cantidad de electrodos de carbón y lubricantes, la producción de grafito manufacturado aumentó considerablemente.

Mica


La mica era considerada un mineral esencial en la guerra moderna. Aplicaciones de importancia
estratégica se realizaron en las bujías de los aviones, radios y condensadores, así como en las válvulas de radio. Los equipos bélicos requirieron cantidades considerables de bloques y
fragmentos de mica de graduación elevada. Las láminas, arandelas, tubos y planchas de mica se
utilizaron en múltiples equipos eléctricos esenciales para fines bélicos. Las láminas de graduación
elevada se emplearon en los cuartos de derrota de los barcos de guerra, lentes contra el polvo y
tubos de lámpara. El programa de guerra requirió mica para los siguientes fines: laminillas para condensadores, transmisores, receptores y guarnecedores; puentes y soportes de válvulas de
radio; laminillas y arandelas para las bujías de los aviones y laminillas para los condensadores de
los magnetos

 

Iridio

Los pedidos de iridio para equipos esenciales bélicos obligaron a suspender su utilización en
joyería. Incrementó la aplicación en contactos de magnetos para aviones. El iridio se empleó con
el osmio en la fabricación de los puntos de plumillas de oro y soportes y ejes de relojes y brújulas.
En la industria eléctrica se utilizaron aleaciones de platino-iridio en teléfonos, telégrafos y mecanismos de control eléctrico. En 1942 resultó la industria eléctrica el mayor consumidor de iridio y otros metales del grupo del platino. La industria química ocupó el segundo lugar. El comercio de joyería, que con anterioridad había absorbido la más importante cantidad de iridio, quedó relegado al tercer lugar.
La industria eléctrica utilizó aleaciones de platino-iridio y osmio-iridio-rutenio en contactos y otros relés, magnetos, termoestatos, reguladores de voltaje, en mecanismos de control y electrodos de bujías, resistencias, cortacircuitos eléctricos y detonadores. En química se hizo uso de platino-iridio en equipos resistentes a la corrosión, sólidos o revestidos; crisoles, discos de seguridad sensibles, ánodos para halógenos, oxidaciones orgánicas, galvanoplastia y electro-análisis; cátodos para el electroanálisis, piezas de instrumentos de óptica, puntas de soplete y contadores de gas.
El iridio, igual que los otros metales del grupo de platino, ocupó un lugar importante en la fabricación de equipos bélicos producidos por las industrias químicas y eléctrica.

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