Samenvatting Materialen:
1. Indeling vd materialen in materiaalklassen of
materiaalfamilies
4 verschillende materiaalfamilies:
1) Metalen
2) Macromoleculaire materialen of polymeren
3) Keramische materialen
4) Composieten
(ieder heeft specifieke eigenschappen)
+ overlappingen & binnen elke groep materialen met eigenschappen die (nog) niet bruikbaar zijn of (nog)
niet te verwerken zijn tot bruikbare vormen
2. Bespreking vd materiaalklassen
2.1. Metalen
Ferro metalen <-> non-ferro metalen
Ferro metalen: metaallegeringen met basismateriaal ijzer
(belangrijk = staal, ijzer -> legering vn ijzer en klein procent koolstof)
Non-ferro metalen: alle metalen en legeringen, nt gebaseerd op ijzer
Lichte metalen (dichtheid lager dan 4500kg/m³) Zware metalen (dichtheid hoger dan
4500kg/m³)
Bv. Aluminium (Al) en legeringen Bv. Koper (Cu) en legeringen
Magnesium (Mg) en legeringen Zink (Zn) en legeringen
Titaan (Ti) en legeringen Nikkel (Ni) en legeringen
Wolfram (W) en legeringen
Edele metalen (zware non-ferro metalen): in zuivere toestand nt aangetast door zuivere lucht of zuren
bv. Palladium, platina, goud, zilver, …
Legeringen = combinatie vn 2 of meer metalen of vn 1 of meer metalen met nt-metaal. Het is de bedoeling
op die manier eigenschappen vh basismetaal te verbeteren.
Basismateriaal = atoomsoort in legering emt hoogste concentratie
Legeringelementen = overige atoomsoorten of molecuul soorten
Meeste metalen in praktijk zijn legeringen.
Bv. Staal (ijzer en koolstof met laag C-gehalte (lager dan 1,7%))
Gietijzer (ijzer en koolstof met hoog C-gehalte (tss 1,7% & 6,7%))
Brons (koper en tin)
Messing (koper en zink)
, Kenmerken en eigenschappen:
Chemisch: gekenmerkt doordat ze 1-, 2- of 3- waardig zijn.
Geleiders voor warmte en elektriciteit
Plastisch vervormbaar
Ondoorzichtig
Harder (verstevigen) bij koude vervorming
Bezitten glans (vooral na polijsten), edele metalen behouden glans
Onbrandbaar
Voelen koud aan
Hoge smelttemperatuur (bv. Gloeilamp)
Corrosiegevoelig (corrosievastheid non-ferro +, dan ferro)
Hoge stijfheid en sterkte
Stijf: grote kracht nodig voor vervorming <-> Sterk: grote kracht nodig om te breken
(uitrekken of buigen)
Specifieke stijfheid: (elasticiteitsmodulus) Specifieke sterkte: (treksterkte) sterkte /
stijfheid / dichtheid. = goede maat voor dichtheid
gewichtsefficiëntie ve
constructiemateriaal.
Ontwerper gebruikt afgeleide
grootheden wnr materiaal zoekt
voor onderdeel dat bep sterkte of
stijfheid moet krijgen &
tegelijkertijd zo licht mogelijk
moet zijn.
Daarom ook slappe metalen die
zeer sterk zijn
2.2. Macromoleculaire materialen of polymeren
Natuurlijke macromoleculaire materialen/ Synthetische polymeren of kunststoffen
natuurlijke polymeren
Polymeer = samenvoeging vn ‘poly’ (veel) & ‘meros’ (deel)
= opgebouwd uit macromoleculen (weer verder opgebouwd uit monomeren)
Natuurlijke macromoleculaire materialen:
= afkomstig uit levende natuur
Bv. Hout (cellulose), bamboe, riet, vlas, hennep, leer, hoorn,
stro, linnen, sisal, jute, katoen, wol, zijde, kapok, veren, kurk, rubber, …
+ zijn hernieuwbare materialen (in principe onuitputtelijk)
Invloed op leefomgeving en ecologische evenwicht is groot
(bv. Omgekapt bos staat niet direct terug) -> lange of korte groeicyclus
CO2-natuurlijke materialen (opname tijdens groeiproces = uitstoot tijdens verwerking)
1. Indeling vd materialen in materiaalklassen of
materiaalfamilies
4 verschillende materiaalfamilies:
1) Metalen
2) Macromoleculaire materialen of polymeren
3) Keramische materialen
4) Composieten
(ieder heeft specifieke eigenschappen)
+ overlappingen & binnen elke groep materialen met eigenschappen die (nog) niet bruikbaar zijn of (nog)
niet te verwerken zijn tot bruikbare vormen
2. Bespreking vd materiaalklassen
2.1. Metalen
Ferro metalen <-> non-ferro metalen
Ferro metalen: metaallegeringen met basismateriaal ijzer
(belangrijk = staal, ijzer -> legering vn ijzer en klein procent koolstof)
Non-ferro metalen: alle metalen en legeringen, nt gebaseerd op ijzer
Lichte metalen (dichtheid lager dan 4500kg/m³) Zware metalen (dichtheid hoger dan
4500kg/m³)
Bv. Aluminium (Al) en legeringen Bv. Koper (Cu) en legeringen
Magnesium (Mg) en legeringen Zink (Zn) en legeringen
Titaan (Ti) en legeringen Nikkel (Ni) en legeringen
Wolfram (W) en legeringen
Edele metalen (zware non-ferro metalen): in zuivere toestand nt aangetast door zuivere lucht of zuren
bv. Palladium, platina, goud, zilver, …
Legeringen = combinatie vn 2 of meer metalen of vn 1 of meer metalen met nt-metaal. Het is de bedoeling
op die manier eigenschappen vh basismetaal te verbeteren.
Basismateriaal = atoomsoort in legering emt hoogste concentratie
Legeringelementen = overige atoomsoorten of molecuul soorten
Meeste metalen in praktijk zijn legeringen.
Bv. Staal (ijzer en koolstof met laag C-gehalte (lager dan 1,7%))
Gietijzer (ijzer en koolstof met hoog C-gehalte (tss 1,7% & 6,7%))
Brons (koper en tin)
Messing (koper en zink)
, Kenmerken en eigenschappen:
Chemisch: gekenmerkt doordat ze 1-, 2- of 3- waardig zijn.
Geleiders voor warmte en elektriciteit
Plastisch vervormbaar
Ondoorzichtig
Harder (verstevigen) bij koude vervorming
Bezitten glans (vooral na polijsten), edele metalen behouden glans
Onbrandbaar
Voelen koud aan
Hoge smelttemperatuur (bv. Gloeilamp)
Corrosiegevoelig (corrosievastheid non-ferro +, dan ferro)
Hoge stijfheid en sterkte
Stijf: grote kracht nodig voor vervorming <-> Sterk: grote kracht nodig om te breken
(uitrekken of buigen)
Specifieke stijfheid: (elasticiteitsmodulus) Specifieke sterkte: (treksterkte) sterkte /
stijfheid / dichtheid. = goede maat voor dichtheid
gewichtsefficiëntie ve
constructiemateriaal.
Ontwerper gebruikt afgeleide
grootheden wnr materiaal zoekt
voor onderdeel dat bep sterkte of
stijfheid moet krijgen &
tegelijkertijd zo licht mogelijk
moet zijn.
Daarom ook slappe metalen die
zeer sterk zijn
2.2. Macromoleculaire materialen of polymeren
Natuurlijke macromoleculaire materialen/ Synthetische polymeren of kunststoffen
natuurlijke polymeren
Polymeer = samenvoeging vn ‘poly’ (veel) & ‘meros’ (deel)
= opgebouwd uit macromoleculen (weer verder opgebouwd uit monomeren)
Natuurlijke macromoleculaire materialen:
= afkomstig uit levende natuur
Bv. Hout (cellulose), bamboe, riet, vlas, hennep, leer, hoorn,
stro, linnen, sisal, jute, katoen, wol, zijde, kapok, veren, kurk, rubber, …
+ zijn hernieuwbare materialen (in principe onuitputtelijk)
Invloed op leefomgeving en ecologische evenwicht is groot
(bv. Omgekapt bos staat niet direct terug) -> lange of korte groeicyclus
CO2-natuurlijke materialen (opname tijdens groeiproces = uitstoot tijdens verwerking)
