HOOFDSTUK 1: inleiding: materialen- geschiedenis en eigenschappen
1.1 Materialen, processen en keuze
3 essentiële eigenschappen product
o Proces (hoe maken)
o Vorm
o Materiaal
Laatste decennia: enorme toename aantal materialen en
bewerkingsmogelijkheden
1.2 materiaaleigenschappen
Mechanische eigenschappen
o Elastische stijfheid: na belasting terug in oorspronkelijke
positie (E)
o Sterkte: permanente vervorming, vloeigrens
o Breuktaaiheid
o Dichtheid
Thermische eigenschappen
= reactie van materialen op schommelingen in de temperatuur
o Maximale gebruikstemperatuur (Tmax): binnen grenzen normale
functie vervullen
o Thermische expansie: uitzetting materiaal
o Thermische geleidbaarheid: snelheid waarmee de warmte zich in
het materiaal verspreid (koud- warm deel)
o Warmtecapaciteit: hoeveelheid warmte nodig om de temperatuur
met een bepaalde hoeveelheid te laten toenemen
,Elektrische, magnetische en optische eigenschappen
o Elektrische weerstand: doorgang elektrische stroom
belemmeren
o Laag: hoogspanning
o Hoog: schakelaar
o Diëlektrische eigenschappen: magnetische golven doorlaten
o Permanente magneet <-> zachte magneet (zonder veel verlies
elektrische velden doorgeven)
Chemische eigenschappen
=tolerantie van het materiaal tegenover zijn omgevende materialen (functie
nog juist uitvoeren?)
Ecologische eigenschappen
over volledige materiaalcyclus
o Intrinsieke energie (embodied): hoeveelheid
energie nodig voor productie 1 kg materiaal
o CO2 voetafdruk: massa CO2 dat vrijkomt bij
de productie van 1 kg materiaal
o Water vraag: volume water nodig voor
productie 1 kg
Hoofdstuk 2: materiaalfamilies- organisatie materialen en processen
,2.2 materiaalfamilies
Metalen
o Ductiel (=makkelijk vorm geven) -> makkelijke
verwerking
o Lage veldsterkte
o Gevoelig aan corrosie, vermoeiing
o Brede waaier aan dichtheden
o Hoge stijfheid, hoge breuktaaiheid
Keramische materialen
= niet metallische, anorganische vaste stoffen
o Hard, maar zeer broos
o Goede elektrische isolator
o Corrosiebestendig
o Hoge maximale gebruikstemperatuur
Polymeren
= kunststoffen
o Lage dichtheid
o Lage stijfheid
o Corrosiebestendig, gevoelig aan UV stralen
o Zeer lage gebruikstemperatuur
Elastomeren
o Gelijkend op polymeren, nog elastischer (zeer lage stijfheid E)
o Temperatuur > overgangstemperatuur
Glasachtigen
=amorfe materialen
o Corrosiebestendig
o Hard, maar bros materiaal
o Gevoelig aan spanningsconcentratie
o Transparant
Hybriden
=combinatie twee of meerdere soorten
o Vezels en deeltjes versterkende composieten
, o Polymeer matrix (PMC)
o Metaal matrix (MMC)
o Keramiek matrix (CMC)
o Sandwich structuur= harde buitenplaats met een zachte vulling
o Gelaagd materiaal
o Schuimen
o Draden
o Laminaten= verschillende lagen bovenop elkaar
o Natuurlijke materialen: hout, bot, leder, zijde,…
Materiaalfiche/ materiaalbibliotheek
o Materialenbibliotheek
o verdere opdeling (chemische elementen/ hoeveelheid toegevoegde elementen)
o Materiaalfiche
o Overzicht fysische, mechanische en
functionele eigenschappen
o Fysische oorsprong
materiaaleigenschappen
o Materiaalselectie
o Materiaaleigenschappen grafiek
1.1 Materialen, processen en keuze
3 essentiële eigenschappen product
o Proces (hoe maken)
o Vorm
o Materiaal
Laatste decennia: enorme toename aantal materialen en
bewerkingsmogelijkheden
1.2 materiaaleigenschappen
Mechanische eigenschappen
o Elastische stijfheid: na belasting terug in oorspronkelijke
positie (E)
o Sterkte: permanente vervorming, vloeigrens
o Breuktaaiheid
o Dichtheid
Thermische eigenschappen
= reactie van materialen op schommelingen in de temperatuur
o Maximale gebruikstemperatuur (Tmax): binnen grenzen normale
functie vervullen
o Thermische expansie: uitzetting materiaal
o Thermische geleidbaarheid: snelheid waarmee de warmte zich in
het materiaal verspreid (koud- warm deel)
o Warmtecapaciteit: hoeveelheid warmte nodig om de temperatuur
met een bepaalde hoeveelheid te laten toenemen
,Elektrische, magnetische en optische eigenschappen
o Elektrische weerstand: doorgang elektrische stroom
belemmeren
o Laag: hoogspanning
o Hoog: schakelaar
o Diëlektrische eigenschappen: magnetische golven doorlaten
o Permanente magneet <-> zachte magneet (zonder veel verlies
elektrische velden doorgeven)
Chemische eigenschappen
=tolerantie van het materiaal tegenover zijn omgevende materialen (functie
nog juist uitvoeren?)
Ecologische eigenschappen
over volledige materiaalcyclus
o Intrinsieke energie (embodied): hoeveelheid
energie nodig voor productie 1 kg materiaal
o CO2 voetafdruk: massa CO2 dat vrijkomt bij
de productie van 1 kg materiaal
o Water vraag: volume water nodig voor
productie 1 kg
Hoofdstuk 2: materiaalfamilies- organisatie materialen en processen
,2.2 materiaalfamilies
Metalen
o Ductiel (=makkelijk vorm geven) -> makkelijke
verwerking
o Lage veldsterkte
o Gevoelig aan corrosie, vermoeiing
o Brede waaier aan dichtheden
o Hoge stijfheid, hoge breuktaaiheid
Keramische materialen
= niet metallische, anorganische vaste stoffen
o Hard, maar zeer broos
o Goede elektrische isolator
o Corrosiebestendig
o Hoge maximale gebruikstemperatuur
Polymeren
= kunststoffen
o Lage dichtheid
o Lage stijfheid
o Corrosiebestendig, gevoelig aan UV stralen
o Zeer lage gebruikstemperatuur
Elastomeren
o Gelijkend op polymeren, nog elastischer (zeer lage stijfheid E)
o Temperatuur > overgangstemperatuur
Glasachtigen
=amorfe materialen
o Corrosiebestendig
o Hard, maar bros materiaal
o Gevoelig aan spanningsconcentratie
o Transparant
Hybriden
=combinatie twee of meerdere soorten
o Vezels en deeltjes versterkende composieten
, o Polymeer matrix (PMC)
o Metaal matrix (MMC)
o Keramiek matrix (CMC)
o Sandwich structuur= harde buitenplaats met een zachte vulling
o Gelaagd materiaal
o Schuimen
o Draden
o Laminaten= verschillende lagen bovenop elkaar
o Natuurlijke materialen: hout, bot, leder, zijde,…
Materiaalfiche/ materiaalbibliotheek
o Materialenbibliotheek
o verdere opdeling (chemische elementen/ hoeveelheid toegevoegde elementen)
o Materiaalfiche
o Overzicht fysische, mechanische en
functionele eigenschappen
o Fysische oorsprong
materiaaleigenschappen
o Materiaalselectie
o Materiaaleigenschappen grafiek
