Materialen:
1. Indeling van de materialen in materiaalklassen of materiaalfamilies:
4 materiaalfamilies:
1. Metalen
2. Macromoleculaire materialen of polymeren
3. Keramische materialen
4. Composieten
2. Bespreking van de materiaalklassen:
2.1 de metalen
2.1.1 indeling van metalen
Zuivere metalen: 1 soort molecule
Legeringen: meerdere moleculen
Roesten: oxideren van ijzerhoudende metalen
RSV: inox + ijzer met andere materialen. Geen magnetisch karakter
Ferro metalen:
= Metaallegeringen met als basismateriaal ijzer
Vb. Staal en gietijzer
Legeringen van ijzer en klein procent van koolstof
Magnetisch
Non ferro metalen:
= Legeringen die niet gebaseerd zijn op ijzer
Onderverdeeld in lichte en zware
—> lichte: dichtheid lager dan 4500 kg/m3 ( laag soortelijk gewicht )
Vb: Al, Mg, Ti
—> zware: dichtheid hoger dan 4500 kg/m3
Vb: Cu, Zn, Ni, W
kwik is het zwaarste 14 ton
—> edele metalen: behoren tot de zware
= Ze worden in zuivere toestand niet aangetast door zuivere lucht of door zuren
Vb: Palladium, platina, goud en zilver
Legeringen:
= Een combinatie van twee of meer metalen of van een of meer metalen met een niet metaal.
= Samenstelling van een basismetaal met een of meerdere legeringselementen al dan niet metaal
Meest toegepast in de praktijk
—> basismetaal: atoomsoort in de legering die de hoogste concentratie heeft
—> legeringselementen: zijn de overige moleculen of soorten
Staal: legering van ijzer en koolstof met een laag C gehalte ( sterke dan gietijzer )
Gietijzer: legering van ijzer en koolstof met een hoog C gehalte ( goed voor een fijn reliëf )
de mal wordt gemaakt uit zand
Brons: legering van koper en tin
Messing: legering van koper en zink
,2.1.2 kenmerken en eigenschappen van de metalen
- chemisch ( 1, 2 of 3 waardig —> de mogelijkheid om zich te binden )
- Goede geleiders
- Vervormbaar
- Ondoorzichtig
- Harder
- Glans
- Onbrandbaar
- Hoge temperatuur
- Koud
- Corrosiegevoelig
- Hoge stijfheid en hoge sterkte
Stijfheid is niet hetzelfde als sterkte:
—> stijf: grote kracht nodig om het te vervormen
—> sterk: grote kracht nodig om het te breken
2.2 de macromoleculaire materialen of polymeren
2 delen:
1. Natuurlijke macromoleculaire materialen of natuurlijke polymeren
2. Synthetische polymeren of kunststoffen
Polymeer:
= stoffen opgebouwd uit macromoleculen ( aaneenrijging van kleinere eenheden, monomeren tot
lange ketens )
2.2.1 de natuurlijke macromoleculaire materialen
= afkomstig uit de levende natuur ( plantaardig of dierlijk )
Hout heeft een lange groeicyclus en moet dus spaarzaam gebruikte worden.
Planten met een korte groeicyclus zoals vlas en hennep zijn minder kritisch en leggen CO2 vast
tijdens hun groeicyclus. ==> CO2 neutrale materialen
2.2.2 de synthetische macromoleculaire materialen of kunststoffen
= zijn synthetische macromoleculaire stoffen overwegend organisch aard waarbij proces van
plastische vervorming nodig is voor de functie van het materiaal.
Ze zijn opgebouwd met behulp van chemische processen.
Industriële producten afkomstig uit de chemische industrie.
2 delen:
1. Halfsynthetisch
2. Vol synthetisch
2.3 de keramische materialen inclusief de glasachtige materialen
2.3.1 algemeenheden
Ze zijn samengesteld uit metalen en niet metalen
Van anorganische oorsprong
, 2.3.2 kenmerken en eigenschappen van de keramische materialen
- druksterkte en stabiele verbindingen
- Bestand tegen hoge temperaturen
- Corrosiebestendig
- Slecht geleidend
- Breekbaar en broos
- Niet bestand tegen schokken
- Niet herbruikbaar onder trek of buigspanning
Minerale polymeren: taaier en minder breekbaar
2.3.3 wat is glas?
- doorschijnend laat licht door
- Gemaakt uit sylisiumoxide = zand
- Anorganisch materiaal
- Vanuit gesmolten toestand door afkoelen in vaste toestand overgaat zonder te kristalliseren
- Amorf
- Onderkoeld vloeistof
2.4 de composieten
- grote sterkte en stijfheid tegenover eigen gewicht
Traditionele composiet:
= bestaat uit matrix en een wapeningsmateriaal
= combinatie van een of meerdere materialen met als bedoeling de eigenschappen van de
samenstellende materialen te verenigen in een materiaal ( additieve effect )
—> geheel is dus niets anders dan optelsom van goede eigenschappen
Vb: gewapend beton:
Beton goede druksterkte maar geen trekkrachten kan verdragen, worden versterkt met
staaldraden die een hoge treksterkte hebben —> gewapend beton ( trek als druksterkte )
Moderne composiet:
= bestaat uit twee of meerdere componenten waarvan de eigenschappen meer presteren dan de
som van de eigenschappen van de afzonderlijke componenten. —> synergetisch effect
vb. Koolstofvezelversterkt epoxy:
Koolstofvezel is bros. Onversterkt epoxy breekt bij eerste slag of stoot. Deze twee samenvoegen
dan zijn ze heel sterk.
Natuurlijke composieten:
- hout: cellulosevezel bijeengehouden door matrix van lignine.
Fiberglas:
= glasvezelversterkte polyester
= glasvezelversterkte kunststof
Biocomposiet:
Natuurlijke vezels als wapening ( goede mechanische eigenschappen en ecologische voordelen )
1. Indeling van de materialen in materiaalklassen of materiaalfamilies:
4 materiaalfamilies:
1. Metalen
2. Macromoleculaire materialen of polymeren
3. Keramische materialen
4. Composieten
2. Bespreking van de materiaalklassen:
2.1 de metalen
2.1.1 indeling van metalen
Zuivere metalen: 1 soort molecule
Legeringen: meerdere moleculen
Roesten: oxideren van ijzerhoudende metalen
RSV: inox + ijzer met andere materialen. Geen magnetisch karakter
Ferro metalen:
= Metaallegeringen met als basismateriaal ijzer
Vb. Staal en gietijzer
Legeringen van ijzer en klein procent van koolstof
Magnetisch
Non ferro metalen:
= Legeringen die niet gebaseerd zijn op ijzer
Onderverdeeld in lichte en zware
—> lichte: dichtheid lager dan 4500 kg/m3 ( laag soortelijk gewicht )
Vb: Al, Mg, Ti
—> zware: dichtheid hoger dan 4500 kg/m3
Vb: Cu, Zn, Ni, W
kwik is het zwaarste 14 ton
—> edele metalen: behoren tot de zware
= Ze worden in zuivere toestand niet aangetast door zuivere lucht of door zuren
Vb: Palladium, platina, goud en zilver
Legeringen:
= Een combinatie van twee of meer metalen of van een of meer metalen met een niet metaal.
= Samenstelling van een basismetaal met een of meerdere legeringselementen al dan niet metaal
Meest toegepast in de praktijk
—> basismetaal: atoomsoort in de legering die de hoogste concentratie heeft
—> legeringselementen: zijn de overige moleculen of soorten
Staal: legering van ijzer en koolstof met een laag C gehalte ( sterke dan gietijzer )
Gietijzer: legering van ijzer en koolstof met een hoog C gehalte ( goed voor een fijn reliëf )
de mal wordt gemaakt uit zand
Brons: legering van koper en tin
Messing: legering van koper en zink
,2.1.2 kenmerken en eigenschappen van de metalen
- chemisch ( 1, 2 of 3 waardig —> de mogelijkheid om zich te binden )
- Goede geleiders
- Vervormbaar
- Ondoorzichtig
- Harder
- Glans
- Onbrandbaar
- Hoge temperatuur
- Koud
- Corrosiegevoelig
- Hoge stijfheid en hoge sterkte
Stijfheid is niet hetzelfde als sterkte:
—> stijf: grote kracht nodig om het te vervormen
—> sterk: grote kracht nodig om het te breken
2.2 de macromoleculaire materialen of polymeren
2 delen:
1. Natuurlijke macromoleculaire materialen of natuurlijke polymeren
2. Synthetische polymeren of kunststoffen
Polymeer:
= stoffen opgebouwd uit macromoleculen ( aaneenrijging van kleinere eenheden, monomeren tot
lange ketens )
2.2.1 de natuurlijke macromoleculaire materialen
= afkomstig uit de levende natuur ( plantaardig of dierlijk )
Hout heeft een lange groeicyclus en moet dus spaarzaam gebruikte worden.
Planten met een korte groeicyclus zoals vlas en hennep zijn minder kritisch en leggen CO2 vast
tijdens hun groeicyclus. ==> CO2 neutrale materialen
2.2.2 de synthetische macromoleculaire materialen of kunststoffen
= zijn synthetische macromoleculaire stoffen overwegend organisch aard waarbij proces van
plastische vervorming nodig is voor de functie van het materiaal.
Ze zijn opgebouwd met behulp van chemische processen.
Industriële producten afkomstig uit de chemische industrie.
2 delen:
1. Halfsynthetisch
2. Vol synthetisch
2.3 de keramische materialen inclusief de glasachtige materialen
2.3.1 algemeenheden
Ze zijn samengesteld uit metalen en niet metalen
Van anorganische oorsprong
, 2.3.2 kenmerken en eigenschappen van de keramische materialen
- druksterkte en stabiele verbindingen
- Bestand tegen hoge temperaturen
- Corrosiebestendig
- Slecht geleidend
- Breekbaar en broos
- Niet bestand tegen schokken
- Niet herbruikbaar onder trek of buigspanning
Minerale polymeren: taaier en minder breekbaar
2.3.3 wat is glas?
- doorschijnend laat licht door
- Gemaakt uit sylisiumoxide = zand
- Anorganisch materiaal
- Vanuit gesmolten toestand door afkoelen in vaste toestand overgaat zonder te kristalliseren
- Amorf
- Onderkoeld vloeistof
2.4 de composieten
- grote sterkte en stijfheid tegenover eigen gewicht
Traditionele composiet:
= bestaat uit matrix en een wapeningsmateriaal
= combinatie van een of meerdere materialen met als bedoeling de eigenschappen van de
samenstellende materialen te verenigen in een materiaal ( additieve effect )
—> geheel is dus niets anders dan optelsom van goede eigenschappen
Vb: gewapend beton:
Beton goede druksterkte maar geen trekkrachten kan verdragen, worden versterkt met
staaldraden die een hoge treksterkte hebben —> gewapend beton ( trek als druksterkte )
Moderne composiet:
= bestaat uit twee of meerdere componenten waarvan de eigenschappen meer presteren dan de
som van de eigenschappen van de afzonderlijke componenten. —> synergetisch effect
vb. Koolstofvezelversterkt epoxy:
Koolstofvezel is bros. Onversterkt epoxy breekt bij eerste slag of stoot. Deze twee samenvoegen
dan zijn ze heel sterk.
Natuurlijke composieten:
- hout: cellulosevezel bijeengehouden door matrix van lignine.
Fiberglas:
= glasvezelversterkte polyester
= glasvezelversterkte kunststof
Biocomposiet:
Natuurlijke vezels als wapening ( goede mechanische eigenschappen en ecologische voordelen )
