Materialen 1
Soorten materialen
1. Indeling materialen
2. Bespreking materiaalklassen
2.1 Metalen
Ferro metalen
= legering met basismateriaal ijzer
Non-ferro metalen
= legeringen niet gebaseerd op ijzer
- Lichte metalen
Dichtheid < 4500 kg/m³
- Zware metalen
Dichtheid > 4500 kg/m³
o Edele metalen
= in zuivere toestand niet aangetast door zuivere lucht of zuren
Legeringen
Legering element + basismetaal
= combinatie twee of meer metalen/een of meer metalen met een niet metaal.
Eigenschappen basismetaal verbeteren
Kenmerken/eigenschappen metalen
- Chemisch: 1-,2- of 3- waardig
- Goede geleiders: warmte en elektriciteit
- Plastisch vervormbaar
- Ondoorzichtig
- Harder bij koude vervorming
- Onbrandbaar
- Voelen koud
- Hoge smelttemperatuur
- Corrosiegevoelig: oxideren bij contact andere stoffen (reageren, bv. roest)
- Hoge stijfheid (vervormen)
- Hoge sterkte (breken)
2.2 macromoleculaire materialen/polymeren
= stoffen opgebouwd uit macromoleculen (aaneenrijging monomeren)
Natuurlijke polymeren
= afkomstig uit levende natuur
- Bv. hout, bamboe, riet, leer, katoen,…
- Hernieuwbare materialen -> onuitputtelijk
1
,Synthetische polymeren/kunststoffen (zie puntje 3. Kunststoffen)
= opgebouwd met behulp chemische processen
- Half synthetische kunststoffen
- Vol synthetische kunststoffen
o Afgeleid van petroleum
2.3 keramische materialen
= samengesteld uit metalen en niet metalen
- Meestal duidelijke geologische afkomst
- Aan aardkorst onttrokken
- Anorganisch
Kenmerken/eigenschappen keramische materialen
- Druksterke en stabiele verbindingen
- Bestand tegen hoge temperaturen
- Corrosiebestendig: niet oxideren bij contact andere stoffen
- Breekbaar/broos
- Slechte geleiders: warmte en elektriciteit
- Niet trek-/buigbestendig
Glas
= anorganisch materiaal, van gesmolten naar vast door afkoeling zonder
kristallisatie
- Niet-kristallijn/amorf materiaal: geen structuur in moleculerooster
- Geen smeltpunt maar smelttraject
2.4 composieten
Matrix + wapeningsmateriaal (versterkende vezels)
= combinatie 1/meerdere materialen met bedoeling interessante eigenschappen
materialen verenigen in 1 materiaal
Vb. gewapend beton
Beton: goede druksterkte, geen trekkrachten
Staaldraden/-staven: hoge treksterkte
Zowel trek- als druksterk materiaal
Moderne composiet
= eigenschappen meer presteren dan optelsom afzonderlijke componenten
3. wat zijn kunststoffen
= synthetische macromoleculaire stoffen, overwegend organisch en
materiaalfunctie verkrijgen door plastische vormgeving
Kenmerken/eigenschappen kunststoffen
1. Macromoleculair karakter
2
, = macromoleculaire structuur bepalend voor eigenschappen kunststoffen
2. Organische aard
= met koolstofverbindingen
3. Plastische vormgeving
= op weg grondstof -> eindproduct fase van plastische vormgeving
4. Synthetische materialen
= opgebouwd met chemische processen
o Half synthetische kunststoffen
= door chemische modificaties aan macromoleculen uit natuur
o Vol synthetische kunststoffen
= niet vertrekken vanuit macromoleculen uit natuur
Opgebouwd uit kleine moleculen, natuur nabootsen
4. Indeling van de vol synthetische kunststoffen (schema p.22!!)
4.1 thermoplasten
= bij normale temperatuur vast, temperatuursverhoging week en zacht, afkoeling
opnieuw vormvast (spaghetti)
- Structuur: lineaire macromoleculen
o Door toevoeging weekmaker -> soepel
- Vb. polypropyleen, polycarbonaat, polystyreen
- Thermoplasticiteit: onbeperkt herhaalbaar zolang onder
ontledingstemperatuur
4.2 thermoharders
= bij normale temperatuur vast en hard, temperatuursverhoging niet meer
verweken, onsmeltbaar (cake)
- Structuur: driedimensionale macromoleculen
o Niet oplosbaar/weekgemaakt worden
- Vb. epoxyharders, onverzadigd polyester, polyurethaan
4.3 elastomeren
= tussenvorm thermoplasten en thermoharders
- Structuur: netstructuur
o Voor netvorming -> thermoplastische eigenschappen
o Nadat net is opgebouwd (vulkaniseren) -> thermoharders
- Rubber elastisch gedrag
- Vb. polyurethaanrubber, siliconenrubber
5. Indeling van de materiaaleigenschappen (schema p.25!!)
Chemische eigenschappen
= atomaire structuur en chemische samenstelling materiaal
Fysische eigenschappen
= manier waarop materiaal reageert op energie, straling en contact andere
materialen
Mechanische eigenschappen
3
Soorten materialen
1. Indeling materialen
2. Bespreking materiaalklassen
2.1 Metalen
Ferro metalen
= legering met basismateriaal ijzer
Non-ferro metalen
= legeringen niet gebaseerd op ijzer
- Lichte metalen
Dichtheid < 4500 kg/m³
- Zware metalen
Dichtheid > 4500 kg/m³
o Edele metalen
= in zuivere toestand niet aangetast door zuivere lucht of zuren
Legeringen
Legering element + basismetaal
= combinatie twee of meer metalen/een of meer metalen met een niet metaal.
Eigenschappen basismetaal verbeteren
Kenmerken/eigenschappen metalen
- Chemisch: 1-,2- of 3- waardig
- Goede geleiders: warmte en elektriciteit
- Plastisch vervormbaar
- Ondoorzichtig
- Harder bij koude vervorming
- Onbrandbaar
- Voelen koud
- Hoge smelttemperatuur
- Corrosiegevoelig: oxideren bij contact andere stoffen (reageren, bv. roest)
- Hoge stijfheid (vervormen)
- Hoge sterkte (breken)
2.2 macromoleculaire materialen/polymeren
= stoffen opgebouwd uit macromoleculen (aaneenrijging monomeren)
Natuurlijke polymeren
= afkomstig uit levende natuur
- Bv. hout, bamboe, riet, leer, katoen,…
- Hernieuwbare materialen -> onuitputtelijk
1
,Synthetische polymeren/kunststoffen (zie puntje 3. Kunststoffen)
= opgebouwd met behulp chemische processen
- Half synthetische kunststoffen
- Vol synthetische kunststoffen
o Afgeleid van petroleum
2.3 keramische materialen
= samengesteld uit metalen en niet metalen
- Meestal duidelijke geologische afkomst
- Aan aardkorst onttrokken
- Anorganisch
Kenmerken/eigenschappen keramische materialen
- Druksterke en stabiele verbindingen
- Bestand tegen hoge temperaturen
- Corrosiebestendig: niet oxideren bij contact andere stoffen
- Breekbaar/broos
- Slechte geleiders: warmte en elektriciteit
- Niet trek-/buigbestendig
Glas
= anorganisch materiaal, van gesmolten naar vast door afkoeling zonder
kristallisatie
- Niet-kristallijn/amorf materiaal: geen structuur in moleculerooster
- Geen smeltpunt maar smelttraject
2.4 composieten
Matrix + wapeningsmateriaal (versterkende vezels)
= combinatie 1/meerdere materialen met bedoeling interessante eigenschappen
materialen verenigen in 1 materiaal
Vb. gewapend beton
Beton: goede druksterkte, geen trekkrachten
Staaldraden/-staven: hoge treksterkte
Zowel trek- als druksterk materiaal
Moderne composiet
= eigenschappen meer presteren dan optelsom afzonderlijke componenten
3. wat zijn kunststoffen
= synthetische macromoleculaire stoffen, overwegend organisch en
materiaalfunctie verkrijgen door plastische vormgeving
Kenmerken/eigenschappen kunststoffen
1. Macromoleculair karakter
2
, = macromoleculaire structuur bepalend voor eigenschappen kunststoffen
2. Organische aard
= met koolstofverbindingen
3. Plastische vormgeving
= op weg grondstof -> eindproduct fase van plastische vormgeving
4. Synthetische materialen
= opgebouwd met chemische processen
o Half synthetische kunststoffen
= door chemische modificaties aan macromoleculen uit natuur
o Vol synthetische kunststoffen
= niet vertrekken vanuit macromoleculen uit natuur
Opgebouwd uit kleine moleculen, natuur nabootsen
4. Indeling van de vol synthetische kunststoffen (schema p.22!!)
4.1 thermoplasten
= bij normale temperatuur vast, temperatuursverhoging week en zacht, afkoeling
opnieuw vormvast (spaghetti)
- Structuur: lineaire macromoleculen
o Door toevoeging weekmaker -> soepel
- Vb. polypropyleen, polycarbonaat, polystyreen
- Thermoplasticiteit: onbeperkt herhaalbaar zolang onder
ontledingstemperatuur
4.2 thermoharders
= bij normale temperatuur vast en hard, temperatuursverhoging niet meer
verweken, onsmeltbaar (cake)
- Structuur: driedimensionale macromoleculen
o Niet oplosbaar/weekgemaakt worden
- Vb. epoxyharders, onverzadigd polyester, polyurethaan
4.3 elastomeren
= tussenvorm thermoplasten en thermoharders
- Structuur: netstructuur
o Voor netvorming -> thermoplastische eigenschappen
o Nadat net is opgebouwd (vulkaniseren) -> thermoharders
- Rubber elastisch gedrag
- Vb. polyurethaanrubber, siliconenrubber
5. Indeling van de materiaaleigenschappen (schema p.25!!)
Chemische eigenschappen
= atomaire structuur en chemische samenstelling materiaal
Fysische eigenschappen
= manier waarop materiaal reageert op energie, straling en contact andere
materialen
Mechanische eigenschappen
3
