Module 1: Inleiding
Kunnen 2 perspec+even volgen:
1. Systeem perspec+ef – design-driven approach
Geopoli+eke, economische, energie- en milieu-aspecten
Materiaalselec+e en toepassingen
2. Materiaal perspec+ef – science-driven approach
Mechanische, fysische, chemische eigenschappen, verwerking, microstructuur
Lees nog eens snel ppt door: belang van materialen, aanwezigheid, vb van innova+e,...
Besluit
Func+onele, economische en ecologische presta+es zijn onlosmakelijk verbonden met de
eigenschappen van materialen
® over welke materialen hebben we het dan? (volgende les)
- Metalen
- Composieten
- Kunststoffen
- Kri+eke en zeldzame materialen
,Module 2: Materiaalfamilies
2.1 Ontwerp en materialen
Hoe ontwerpen/bedenken we producten?
Zijn a'ankelijk van elkaar:
- Bepaalde vormen zijn enkel mogelijk
dmv bepaalde processen
- Bepaalde materialen zijn enkel
bewerkbaar door bepaalde processen
- func+e: is er een bepaalde func+e of taak die nodig is in de maatschppij?
- Product: in de meeste gevallen hebben we een product nodig om deze func+e uit te
oefenen
- Proces: hoe kan het materiaal omezet worden in een product met de juiste vorm
De belangrijkste 3 domeinen die we doorheen de cursus zullen bekijken zijn:
- Func+e
- Product
- Materiaal
Een concreet voorbeeld van bovenstaand schema vinden we voor hernieuwbare energie
,2.2 Overzicht eigenschappen
Mechanische eigenschappen
Mechanische eigenschappen gaan over hoe een materiaal reageert op belas+ng
S+jf/slap ® E: modulus van Young
Sterk/zwak ® !! : vloeispanning (spanningyield)
Taai/bros ® Klc
Zwaar/licht ® ": massadichtheid
Vb tanden van een graafmachine:
- Hoge s+jWeid: mag niet snel doorbuigen
- Hoge sterkte: mag niet breken
- Hoge breuktaaiheid: mag niet uit elkaar springen
- Dichtheid niet echt relevant
Thermische eigenschappen
Gebruikstemperatuur ® Tmax
Sommige materialen kunnen bij hoge temperatuur gebruikt worden
Thermische expansie ® #
Hoeveel een materiaal uitzet bij een graad opwarming
Geleidbaarheid ® $
Hoe goed wordt warmte doorgegeven (bv isola@e, kookpot)
"
Diffusiteit ® % ~ #
!
Diffusiteit !: Hoe goed materiaal geleid en hoeveel warmte het kan
opnemen (bv hoe snel een koud drankje opwarmt
Warmtecapaciteit cp: hoeveel warmte een materiaal kan opnemen
Elektrische, magne6sche en op6sche eigenschappen
Weerstand ® ρ$
® )%
Vb magne+sche eigenschappen: permanenete magneten, transaformator staal
, Chemische eigenschappen
vb: hoe goed is het bestand tegen zout water
Ecologische eigenschappen
Kunnen niet zo zeggen welke stoffen milieuvriendelijk zijn en welke niet
® moeten gaan kijken naar de levenscyclus: welke processen worden er gebruikt om het
materiaal te maken?
2.3 Overzicht materiaalfamilies
Materiaalfamilies = categoriën van materialen waar eigenschappen
gelijkaardig zijn
! Toch kunenn er binnen 1 familie alsnog grote verschillen zijn
® we delen materialen op in 6
materiaalfamilies
Kunnen 2 perspec+even volgen:
1. Systeem perspec+ef – design-driven approach
Geopoli+eke, economische, energie- en milieu-aspecten
Materiaalselec+e en toepassingen
2. Materiaal perspec+ef – science-driven approach
Mechanische, fysische, chemische eigenschappen, verwerking, microstructuur
Lees nog eens snel ppt door: belang van materialen, aanwezigheid, vb van innova+e,...
Besluit
Func+onele, economische en ecologische presta+es zijn onlosmakelijk verbonden met de
eigenschappen van materialen
® over welke materialen hebben we het dan? (volgende les)
- Metalen
- Composieten
- Kunststoffen
- Kri+eke en zeldzame materialen
,Module 2: Materiaalfamilies
2.1 Ontwerp en materialen
Hoe ontwerpen/bedenken we producten?
Zijn a'ankelijk van elkaar:
- Bepaalde vormen zijn enkel mogelijk
dmv bepaalde processen
- Bepaalde materialen zijn enkel
bewerkbaar door bepaalde processen
- func+e: is er een bepaalde func+e of taak die nodig is in de maatschppij?
- Product: in de meeste gevallen hebben we een product nodig om deze func+e uit te
oefenen
- Proces: hoe kan het materiaal omezet worden in een product met de juiste vorm
De belangrijkste 3 domeinen die we doorheen de cursus zullen bekijken zijn:
- Func+e
- Product
- Materiaal
Een concreet voorbeeld van bovenstaand schema vinden we voor hernieuwbare energie
,2.2 Overzicht eigenschappen
Mechanische eigenschappen
Mechanische eigenschappen gaan over hoe een materiaal reageert op belas+ng
S+jf/slap ® E: modulus van Young
Sterk/zwak ® !! : vloeispanning (spanningyield)
Taai/bros ® Klc
Zwaar/licht ® ": massadichtheid
Vb tanden van een graafmachine:
- Hoge s+jWeid: mag niet snel doorbuigen
- Hoge sterkte: mag niet breken
- Hoge breuktaaiheid: mag niet uit elkaar springen
- Dichtheid niet echt relevant
Thermische eigenschappen
Gebruikstemperatuur ® Tmax
Sommige materialen kunnen bij hoge temperatuur gebruikt worden
Thermische expansie ® #
Hoeveel een materiaal uitzet bij een graad opwarming
Geleidbaarheid ® $
Hoe goed wordt warmte doorgegeven (bv isola@e, kookpot)
"
Diffusiteit ® % ~ #
!
Diffusiteit !: Hoe goed materiaal geleid en hoeveel warmte het kan
opnemen (bv hoe snel een koud drankje opwarmt
Warmtecapaciteit cp: hoeveel warmte een materiaal kan opnemen
Elektrische, magne6sche en op6sche eigenschappen
Weerstand ® ρ$
® )%
Vb magne+sche eigenschappen: permanenete magneten, transaformator staal
, Chemische eigenschappen
vb: hoe goed is het bestand tegen zout water
Ecologische eigenschappen
Kunnen niet zo zeggen welke stoffen milieuvriendelijk zijn en welke niet
® moeten gaan kijken naar de levenscyclus: welke processen worden er gebruikt om het
materiaal te maken?
2.3 Overzicht materiaalfamilies
Materiaalfamilies = categoriën van materialen waar eigenschappen
gelijkaardig zijn
! Toch kunenn er binnen 1 familie alsnog grote verschillen zijn
® we delen materialen op in 6
materiaalfamilies
