Hoofdstuk 1, Het belang van technische
materialen
Materialen groeien met de tijd mee.
Tijd van Christus-1800: koper, zilver, goud, tin, lood, ijzer en kwik.
Rond 1850: industriële revolutie: massaproductie van staal. Ook werden er synthetische
vezels (bv. rayon) uitgevonden.
1908: eerste kunststof (bakeliet)
Bijna alle voorwerpen die we tegenwoordig gebruiken zijn gemaakt van materialen die in de laatste
200 jaar zijn ontwikkeld.
Door de uitvinding van de microscoop kon de werking van materialen gezien worden:
- Geneeskunde ging vooruit door het kunnen zien van kleine bloedvaten, zenuwen en cellen.
- Metallografie kon wijzigingen in samengevoegde metalen bestuderen.
- Wetenschap van keramische materialen ontstond door microscopische studies van mineralen en
kunststoffen, deze ontstonden weer door de studie naar de wisselwerking tussen grote moleculen.
Atoom: kleinste deel van een stof dat nog de eigenschappen van die stof bezit.
Molecuul: kleinste deel van een verbinding (combinatie) van atomen die nog bepaalde
eigenschappen heeft.
Materiaaleigenschappen worden onderverdeeld in drie categorieën:
- Chemische eigenschappen: kenmerken van een stof die behoren bij de formule ervan en bij de
reactiviteit met andere stoffen en omgeving.
- Mechanische eigenschappen: kenmerken van een stof die behoren bij het vermogen om bestand te
zijn tegen uitgeoefende fysieke krachten.
- Fysische eigenschappen: kenmerken van een stof die kunnen veranderen zonder de chemische
samenstelling te veranderen of te vernietigen.
Materialen hebben een bepaalde levensduur. Hier moet rekening mee gehouden worden bij het
ontwerpen.
- Chemische eigenschap: wanneer een bepaald product bederft.
- Mechanische eigenschap: het aantal jaar dat gereedschap meegaat.
- Fysische eigenschap: gevels mogen niet verkleuren voor een aantal jaar.
Behalve edele metalen en een aantal speciale metaallegeringen hebben materialen een eindige
levensduur.
Er bestaan geen eigenschappen waarmee je kan zeggen hoe lang materialen het bijvoorbeeld
uithouden in de zee. Daarom wordt er gebruik gemaakt van standaardeigenschapsproeven. Met
behulp van deze proeven wordt een indicatie gegeven voor de levensduur.
Voorbeelden:
Kleding bestaat uit weefsels die mengsels zijn van natuurlijke en synthetische vezels. Van natuurlijke
planten, zoals katoen, worden draden en garens gemaakt. De synthetische vezels zijn afkomstig van
chemische basismaterialen zoals petroleum. Polyesters worden gemaakt van een organische alcohol
en een organisch zuur. De materialen waarmee deze stoffen in aanraking komen moeten
materialen
Materialen groeien met de tijd mee.
Tijd van Christus-1800: koper, zilver, goud, tin, lood, ijzer en kwik.
Rond 1850: industriële revolutie: massaproductie van staal. Ook werden er synthetische
vezels (bv. rayon) uitgevonden.
1908: eerste kunststof (bakeliet)
Bijna alle voorwerpen die we tegenwoordig gebruiken zijn gemaakt van materialen die in de laatste
200 jaar zijn ontwikkeld.
Door de uitvinding van de microscoop kon de werking van materialen gezien worden:
- Geneeskunde ging vooruit door het kunnen zien van kleine bloedvaten, zenuwen en cellen.
- Metallografie kon wijzigingen in samengevoegde metalen bestuderen.
- Wetenschap van keramische materialen ontstond door microscopische studies van mineralen en
kunststoffen, deze ontstonden weer door de studie naar de wisselwerking tussen grote moleculen.
Atoom: kleinste deel van een stof dat nog de eigenschappen van die stof bezit.
Molecuul: kleinste deel van een verbinding (combinatie) van atomen die nog bepaalde
eigenschappen heeft.
Materiaaleigenschappen worden onderverdeeld in drie categorieën:
- Chemische eigenschappen: kenmerken van een stof die behoren bij de formule ervan en bij de
reactiviteit met andere stoffen en omgeving.
- Mechanische eigenschappen: kenmerken van een stof die behoren bij het vermogen om bestand te
zijn tegen uitgeoefende fysieke krachten.
- Fysische eigenschappen: kenmerken van een stof die kunnen veranderen zonder de chemische
samenstelling te veranderen of te vernietigen.
Materialen hebben een bepaalde levensduur. Hier moet rekening mee gehouden worden bij het
ontwerpen.
- Chemische eigenschap: wanneer een bepaald product bederft.
- Mechanische eigenschap: het aantal jaar dat gereedschap meegaat.
- Fysische eigenschap: gevels mogen niet verkleuren voor een aantal jaar.
Behalve edele metalen en een aantal speciale metaallegeringen hebben materialen een eindige
levensduur.
Er bestaan geen eigenschappen waarmee je kan zeggen hoe lang materialen het bijvoorbeeld
uithouden in de zee. Daarom wordt er gebruik gemaakt van standaardeigenschapsproeven. Met
behulp van deze proeven wordt een indicatie gegeven voor de levensduur.
Voorbeelden:
Kleding bestaat uit weefsels die mengsels zijn van natuurlijke en synthetische vezels. Van natuurlijke
planten, zoals katoen, worden draden en garens gemaakt. De synthetische vezels zijn afkomstig van
chemische basismaterialen zoals petroleum. Polyesters worden gemaakt van een organische alcohol
en een organisch zuur. De materialen waarmee deze stoffen in aanraking komen moeten
