SAMENVATTING MATERIALEN -> LEERPAD 1: inleiding tot materialenleer
INHOUDSTAFEL
1. Indeling van de materialen in materiaalklassen of materiaalfamilies
2. Bespreking van de materiaalklassen
2.1. Metalen
2.1.1. Indeling van de metalen
2.1.2. Kenmerken en eigenschappen van de metalen
2.2. Macromoleculaire materialen of polymeren
2.2.1. De natuurlijke macromoleculaire materialen
2.2.2. De synthetische macromoleculaire materialen of kunststoffen of plastics
2.3. Keramische materialen inclusief de glasachtige materialen
2.3.1. Algemeenheden
2.3.2. Kenmerken en eigenschappen van de keramische materialen
2.3.3. Wat is glas?
2.4. Composieten
3. Wat zijn kunststoffen
3.1. half synthetische kunststoffen
3.2. vol synthetische kunststoffen
4. Indeling van de vol synthetische kunststoffen
4.1. De thermoplasten
4.2. Thermoharders
4.3. De elastomeren
4.4. Vergelijkende tabel tussen thermoplasten, thermoharders en elastomeren.
5. Indeling van de materiaaleigenschappen
, START CURSUS
1. Indeling van de materialen in materiaalklassen of materiaalfamilies
4 materiaalfamilies
metalen
macromoleculaire materialen of polymeren
keramische materialen
composieten
2. bespreking van de materiaalklassen
2.1. metalen
2.1.1. indeling van de metalen
1) FERRO METALEN= algemene benaming voor metaallegeringen waarvan het basismateriaal ijzer is.
-BV staal, gietijzer (zijn legeringen van ijzer en koolstof)
2) NON-FERRO METALEN= alle metalen en hun legeringen die niet gebaseerd zijn op ijzer. Ze worden
ingedeeld in de lichte en de zware metalen.
LICHTE NON -FERRO METALEN = alle metalen en hun legeringen met een dichtheid lager dan
4500kg/m³ =4.5 kg/liter
BV aluminium (Al) en zijn legeringen, magnesium (Mg) en zijn legeringen, titaan (Ti) en zijn
legeringen,…
ZWARE NON-FERRO METALEN = alle metalen en hun legeringen met een dichtheid hoger dan
4500kg/m³ =4.5 kg/liter
BV: koper (Cu) en zijn legeringen, zink (Zn) en zijn legeringen, nikkel (Ni) en zijn legeringen
wolfram (W) en zijn legeringen, kwik, staal, lood,…
> EDELE METALEN= behoren tot de zware non-ferro metalen. Onder edele metalen
verstaat men metalen die in zuivere toestand niet worden aangetast door zuivere lucht of
door zuren, zo behouden ze dus hun glans (oxideren niet).
BV: palladium, platina, goud en zilver, witgoud,... (platina, goud en zilver zijn ook zuivere
metalen)
=> Zuiver metaal bestaat uit 1 soort molecule BV goud, zilver (zowel edel als zuiver
metaal) MAAR in de toepassing zijn nagenoeg alle metalen legeringen, en dus nooit
100% zuiver
=> Niet zuivere metalen zijn legeringen zoals witgoud (is ook een edelmetaal maar dus
geen zuiver metaal want is legering van goud en platina)
, Legeringen
=metalen bestaande uit 1 basismetaal dat samengesmolten is met 1 of meerdere legeringselementen, al
dan niet metalen. Doel: op die manier de eigenschappen van het basismetaal te verbeteren (verbeteren
hoeft niet per se sterker maken zijn).
Basismetaal= atoomsoort in de legering, waarvan de concentratie het hoogst is
Legeringselement= De overige atoom soorten of molecuul soorten
De meeste metalen toegepast in de praktijk zijn legeringen, BV:
-staal = legering van ijzer (basismetaal) en koolstof (niet-metaal legeringselement) met een laag
C-gehalte (lager dan 1,7 %)
-gietijzer = legering van ijzer en koolstof met een hoog C-gehalte(tussen 1,7 % en 6,7 %)
-brons = legering van koper en tin (Sn)
-messing = legering van koper en zink (Zn)
-witgoud = legering van goud en platina = edel metaal maar geen zuiver metaal
2.1.2. kenmerken en eigenschappen van de metalen
1) chemisch gezien: meestal 1-,2- of 3- waardig (aantal armpjes waarmee verbinding mogelijk is) => ze
gaan makkelijk in verbinding met andere stoffen.
BV: H2O (water) = 1-waardige H en 2-waardige O (want voor elke O heb je 2 H’s nodig, O heeft
dus 2 armpjes nodig, 2 waardig dus, en H maar 1, is dus 1 waardig) => H2O is 1 molecule en
bestaat uit 3 atomen (2H’s en 1 O) , je hebt minstens 2 atomen nodig om van een
materie/molecule te kunnen spreken
2) goede geleiders voor warmte en elektriciteit
3) plastisch vervormbaar
4) ondoorzichtig (geen enkel metaal is licht doorlatend)
5) worden harder (=verstevigen) bij koude vervorming
6) bezitten een glans, vooral na polijsten, maar vele metalen bedekken zich in aanraking met de lucht
(=zuurstof O2) met een oxidelaag waardoor ze dof schijnen (=ze oxideren) -=> er ontstaat dus een
verbinding tussen metaal en O2
BV aluminium => wit OXIDEREN , koper => groen, bruin,… OXIDEREN , alle ijzerhoudende metalen
(bv staal) => rost oxideren = ROESTEN (bij alle niet-ijzerhoudende metalen spreken we van
oxideren, enkel bij de ijzerhoudende metalen noemt dit roesten)
!!! ook RVS (=inox) roest, maar heel erg traag
!!! De edele metalen behouden hun glans.(ze oxideren dus niet)
7) meestal onbrandbaar
INHOUDSTAFEL
1. Indeling van de materialen in materiaalklassen of materiaalfamilies
2. Bespreking van de materiaalklassen
2.1. Metalen
2.1.1. Indeling van de metalen
2.1.2. Kenmerken en eigenschappen van de metalen
2.2. Macromoleculaire materialen of polymeren
2.2.1. De natuurlijke macromoleculaire materialen
2.2.2. De synthetische macromoleculaire materialen of kunststoffen of plastics
2.3. Keramische materialen inclusief de glasachtige materialen
2.3.1. Algemeenheden
2.3.2. Kenmerken en eigenschappen van de keramische materialen
2.3.3. Wat is glas?
2.4. Composieten
3. Wat zijn kunststoffen
3.1. half synthetische kunststoffen
3.2. vol synthetische kunststoffen
4. Indeling van de vol synthetische kunststoffen
4.1. De thermoplasten
4.2. Thermoharders
4.3. De elastomeren
4.4. Vergelijkende tabel tussen thermoplasten, thermoharders en elastomeren.
5. Indeling van de materiaaleigenschappen
, START CURSUS
1. Indeling van de materialen in materiaalklassen of materiaalfamilies
4 materiaalfamilies
metalen
macromoleculaire materialen of polymeren
keramische materialen
composieten
2. bespreking van de materiaalklassen
2.1. metalen
2.1.1. indeling van de metalen
1) FERRO METALEN= algemene benaming voor metaallegeringen waarvan het basismateriaal ijzer is.
-BV staal, gietijzer (zijn legeringen van ijzer en koolstof)
2) NON-FERRO METALEN= alle metalen en hun legeringen die niet gebaseerd zijn op ijzer. Ze worden
ingedeeld in de lichte en de zware metalen.
LICHTE NON -FERRO METALEN = alle metalen en hun legeringen met een dichtheid lager dan
4500kg/m³ =4.5 kg/liter
BV aluminium (Al) en zijn legeringen, magnesium (Mg) en zijn legeringen, titaan (Ti) en zijn
legeringen,…
ZWARE NON-FERRO METALEN = alle metalen en hun legeringen met een dichtheid hoger dan
4500kg/m³ =4.5 kg/liter
BV: koper (Cu) en zijn legeringen, zink (Zn) en zijn legeringen, nikkel (Ni) en zijn legeringen
wolfram (W) en zijn legeringen, kwik, staal, lood,…
> EDELE METALEN= behoren tot de zware non-ferro metalen. Onder edele metalen
verstaat men metalen die in zuivere toestand niet worden aangetast door zuivere lucht of
door zuren, zo behouden ze dus hun glans (oxideren niet).
BV: palladium, platina, goud en zilver, witgoud,... (platina, goud en zilver zijn ook zuivere
metalen)
=> Zuiver metaal bestaat uit 1 soort molecule BV goud, zilver (zowel edel als zuiver
metaal) MAAR in de toepassing zijn nagenoeg alle metalen legeringen, en dus nooit
100% zuiver
=> Niet zuivere metalen zijn legeringen zoals witgoud (is ook een edelmetaal maar dus
geen zuiver metaal want is legering van goud en platina)
, Legeringen
=metalen bestaande uit 1 basismetaal dat samengesmolten is met 1 of meerdere legeringselementen, al
dan niet metalen. Doel: op die manier de eigenschappen van het basismetaal te verbeteren (verbeteren
hoeft niet per se sterker maken zijn).
Basismetaal= atoomsoort in de legering, waarvan de concentratie het hoogst is
Legeringselement= De overige atoom soorten of molecuul soorten
De meeste metalen toegepast in de praktijk zijn legeringen, BV:
-staal = legering van ijzer (basismetaal) en koolstof (niet-metaal legeringselement) met een laag
C-gehalte (lager dan 1,7 %)
-gietijzer = legering van ijzer en koolstof met een hoog C-gehalte(tussen 1,7 % en 6,7 %)
-brons = legering van koper en tin (Sn)
-messing = legering van koper en zink (Zn)
-witgoud = legering van goud en platina = edel metaal maar geen zuiver metaal
2.1.2. kenmerken en eigenschappen van de metalen
1) chemisch gezien: meestal 1-,2- of 3- waardig (aantal armpjes waarmee verbinding mogelijk is) => ze
gaan makkelijk in verbinding met andere stoffen.
BV: H2O (water) = 1-waardige H en 2-waardige O (want voor elke O heb je 2 H’s nodig, O heeft
dus 2 armpjes nodig, 2 waardig dus, en H maar 1, is dus 1 waardig) => H2O is 1 molecule en
bestaat uit 3 atomen (2H’s en 1 O) , je hebt minstens 2 atomen nodig om van een
materie/molecule te kunnen spreken
2) goede geleiders voor warmte en elektriciteit
3) plastisch vervormbaar
4) ondoorzichtig (geen enkel metaal is licht doorlatend)
5) worden harder (=verstevigen) bij koude vervorming
6) bezitten een glans, vooral na polijsten, maar vele metalen bedekken zich in aanraking met de lucht
(=zuurstof O2) met een oxidelaag waardoor ze dof schijnen (=ze oxideren) -=> er ontstaat dus een
verbinding tussen metaal en O2
BV aluminium => wit OXIDEREN , koper => groen, bruin,… OXIDEREN , alle ijzerhoudende metalen
(bv staal) => rost oxideren = ROESTEN (bij alle niet-ijzerhoudende metalen spreken we van
oxideren, enkel bij de ijzerhoudende metalen noemt dit roesten)
!!! ook RVS (=inox) roest, maar heel erg traag
!!! De edele metalen behouden hun glans.(ze oxideren dus niet)
7) meestal onbrandbaar
