Samenvatting Oefenvragen examen materialen

EXAMEN VRAGEN MATERIALEN
1. Geef de 4 materiaalfamilies.


Indeling:
- De metalen
- De macromoleculaire materialen of polymeren
- De keramische materialen
- De composieten


2. Geef de definitie van metaal. Noem 5 eigenschappen. Wat is het verschil tussen ferro
en non-ferro metalen, en som een paar voorbeelden op van elk.


Definitie metaal: metaal hoort thuis onder 1 van de 4 materiaalfamilies. Ze bestaan uit
ferro en non-ferro metalen. Meestal bestaat een metaal uit een legering om ze sterker te
maken.
Eigenschappen van metaal:
- Metalen zijn goede geleiders voor warmte en elektriciteit.
- Metalen zijn ondoorzichtig (geen enkel metaal is lichtdoorlatend).
- Metalen hebben een hoge smelttemperatuur.
- Metalen zijn plastisch vervormbaar.
- Metalen voelen meestal koud aan.
Ferro metalen: metaallegeringen waarvan het basismateriaal ijzer is vb. staal en gietijzer.
Non-ferro metalen: alle metalen en hun legeringen die NIET gebaseerd zijn op ijzer.
- Lichte metalen: alle metalen en hun legeringen met een dichtheid lager dan 4500
kg/m3 vb. aluminium, magnesium en titaan.
- Zware metalen: alle metalen en hun legeringen met een dichtheid hoger dan 4500
kg/m3 vb. koper, zink en nikkel.
o Edele metalen: metalen die in zuivere toestand niet worden aangetast door
zuivere lucht of door zuren.


3. Wat zijn de edele metalen + voorbeelden.


Edele metalen: deze metalen behoren tot de zware non-ferro metalen. Het zijn metalen die
in zuivere toestand niet worden aangetast door zuivere lucht of door zuren.




1

, 4. Wat zijn legeringen? Noem 3 voorbeelden legeringen die onder de metalen groep
horen.


Legeringen: een combinatie van 2 of meer metalen of van 1 of meer metalen met een niet
metaal. Het is de bedoeling op die manier de eigenschappen van het basismetaal te
verbeteren.
- Basismetaal: de atoomsoort in de legering waarvan de concentratie het hoogst is.
- Legering elementen: de overige atoom soorten of molecuul soorten.
Voorbeelden van legeringen:
- Staal is een legering van ijzer en koolstof met een laag C-gehalte (lager dan 1,7%).
- Brons is een legering van koper en tin (Sn).
- Messing is een legering van koper en zink (Zn).


5. Kenmerken en eigenschappen van de metalen.


Kenmerken en eigenschappen:
- Chemisch gekenmerkt doordat ze meestal 1-, 2- of 3-waardig zijn.
- Goede geleiders voor warmte en elektriciteit.
- Plastisch vervormbaar.
- Ondoorzichtig = geen enkel metaal is lichtdoorlatend.
- Worden harder (verstevigen) bij koude vervorming.
- Bezitten een glans, vooral na polijsten, maar vele metalen bedekken zich in aanraking
met de lucht met een oxide laag waardoor ze dof schijnen. De edele metalen behouden
hun glans.
- Zijn meestal onbrandbaar.
- Voelen meestal koud aan.
- Hebben een hoge smelttemperatuur.
- Corrosiegevoelig = over het algemeen is de corrosievastheid van de non-ferro metalen
beter dan die van de ferro metalen.
- Bezitten een hoge stijfheid en een hoge sterkte.
Stijfheid is niet hetzelfde als sterkte!
o Stijf indien een grote kracht nodig is om het te vervormen.
o Sterk indien er een grote kracht nodig is om het te breken.
Niet alle stijve materialen zijn daarom sterk. Zo zijn er ook slappe materialen die zeer
sterk zijn.
- Metalen zijn zwaar, daardoor hebben ze een relatief lage specifieke sterkte en lage
specifieke stijfheid.
o Specifieke stijfheid: de stijfheid (de elasticiteitsmodulus) gedeeld door de
dichtheid. Het is een goede maat voor de gewichtsefficiëntie van een
constructiemateriaal.
o Specifieke sterkte: de sterkte (de treksterkte) gedeeld door de dichtheid.
Hoe hoger de specifieke stijfheid en de specifieke sterkte, hoe lichter men een product
of een constructie kan maken, terwijl het toch nog aan bepaalde sterkte en stijfheid
vereisten voldoet.




2