LES 3: Metalen, roosterdefecten en mechanische
eigenschappen
Herhaling:
3 parameters die van belang zijn om tot een groep te behoren:
- De soort binding
- Welke elementen, welke bindingen
- Hoe ordelijk de atomen gerangschikt zitten in een structuur
Typisch iets amorf = glas
Metalen, polymeren, keramische materialen, kompositen
Dia 6:
- Metalen hebben valentie elektronen die niet sterk vast zitten, dat zorgt ervoor dat ze
makkelijk elektronen afgeven
- Dat maakt dat je een metaalbinding kunt hebben
- Doordat ze zo los zitten kunnen ze goed elektriciteit en warmte geleiden
- Geeft aanleiding tot een mooi geordende kristallijne structuur
- Metalen hebben in het algemeen een hoge massadichtheid
Alle metaalelementen zitten meer aan de linkerkant in het periodieksysteem
De zwaarte van de elementen
Dia 8:
- Zwaarte van het atoom
- Ruimte efficiënte kristalstructuur: alles kan mooi dicht op elkaar zitten
- Kristallijn karakter
- Gemeenschappelijke elektronenwolk dat er rond zit
- In een amorfe structuur is dat veel minder het geval, daar heb je die ordelijke schikking niet.
Je hebt meer kans dat alles wat verder uit elkaar zit.
Polykristallijne structuur:
- Metaal bestaat uit verschillende korrels
- In die korrels heb je een monokristallijn karakter
- Maar tussen de korrels kan de oriëntatie verschillend zijn
- Vandaar dat echte metalen polykristallijn zijn
, - Waar de korrels samen komen heb je een crash: korrelgrens
Dia 9+10+: Stel u voor dat je in een mono kristallijne vorm zit, wat kan je identificeren?
- Je hebt alle atomen die mooi naast elkaar zitten, allemaal naast elkaar, dichte stapeling…
Je kan daar een eenheidscel in identificeren
Bestaat uit één celletje één configuratie die zich oneindig blijft herhalen binnen
de korrel totdat de grenzen van de korrel bereikt zijn
Wordt volledig bepaald door drie hoeken (alpha, beta, gamma) en breedte in de
richting X-as, Y-as, Z-as
Als je de assen combineert met die hoeken heb je alle mogelijke combinaties
Dia 11: de 14 mogelijke combinaties
- Aan zo een eenheidscel worden atomen gekoppeld, er zitten altijd atomen op de hoekpunten
- Aan alle hoekjes ga je een bolletje tegenkomen
- Voor de rest kom je ook nog bolletjes tegen, maar deze zijn niet in alle eenheidscellen
hetzelfde
- In werkelijkheid maar 14 combinaties mogelijk, meer dan deze zijn er niet, ze blijven zich
herhalen
Deze moet je niet vanbuiten kennen
Dia 12:
- Elk metaal heeft zijn eigen eenheidscel die zich herhaalt
- Laatste voorbeeld (zink): je ziet de lagen hier heel goed, je hebt soms lagen waar er meer
atomen op zitten dan de andere lagen
De lagen gaan over elkaar kunnen glijden = glijvlakken
Dia 13: glijvlakken
- Door de eenheidscel kan je een aantal vlakken tekenen = sliplanes
- Als je kracht op een metaal zet gaat het vervormen en zo zie je de glijvlakken
eigenschappen
Herhaling:
3 parameters die van belang zijn om tot een groep te behoren:
- De soort binding
- Welke elementen, welke bindingen
- Hoe ordelijk de atomen gerangschikt zitten in een structuur
Typisch iets amorf = glas
Metalen, polymeren, keramische materialen, kompositen
Dia 6:
- Metalen hebben valentie elektronen die niet sterk vast zitten, dat zorgt ervoor dat ze
makkelijk elektronen afgeven
- Dat maakt dat je een metaalbinding kunt hebben
- Doordat ze zo los zitten kunnen ze goed elektriciteit en warmte geleiden
- Geeft aanleiding tot een mooi geordende kristallijne structuur
- Metalen hebben in het algemeen een hoge massadichtheid
Alle metaalelementen zitten meer aan de linkerkant in het periodieksysteem
De zwaarte van de elementen
Dia 8:
- Zwaarte van het atoom
- Ruimte efficiënte kristalstructuur: alles kan mooi dicht op elkaar zitten
- Kristallijn karakter
- Gemeenschappelijke elektronenwolk dat er rond zit
- In een amorfe structuur is dat veel minder het geval, daar heb je die ordelijke schikking niet.
Je hebt meer kans dat alles wat verder uit elkaar zit.
Polykristallijne structuur:
- Metaal bestaat uit verschillende korrels
- In die korrels heb je een monokristallijn karakter
- Maar tussen de korrels kan de oriëntatie verschillend zijn
- Vandaar dat echte metalen polykristallijn zijn
, - Waar de korrels samen komen heb je een crash: korrelgrens
Dia 9+10+: Stel u voor dat je in een mono kristallijne vorm zit, wat kan je identificeren?
- Je hebt alle atomen die mooi naast elkaar zitten, allemaal naast elkaar, dichte stapeling…
Je kan daar een eenheidscel in identificeren
Bestaat uit één celletje één configuratie die zich oneindig blijft herhalen binnen
de korrel totdat de grenzen van de korrel bereikt zijn
Wordt volledig bepaald door drie hoeken (alpha, beta, gamma) en breedte in de
richting X-as, Y-as, Z-as
Als je de assen combineert met die hoeken heb je alle mogelijke combinaties
Dia 11: de 14 mogelijke combinaties
- Aan zo een eenheidscel worden atomen gekoppeld, er zitten altijd atomen op de hoekpunten
- Aan alle hoekjes ga je een bolletje tegenkomen
- Voor de rest kom je ook nog bolletjes tegen, maar deze zijn niet in alle eenheidscellen
hetzelfde
- In werkelijkheid maar 14 combinaties mogelijk, meer dan deze zijn er niet, ze blijven zich
herhalen
Deze moet je niet vanbuiten kennen
Dia 12:
- Elk metaal heeft zijn eigen eenheidscel die zich herhaalt
- Laatste voorbeeld (zink): je ziet de lagen hier heel goed, je hebt soms lagen waar er meer
atomen op zitten dan de andere lagen
De lagen gaan over elkaar kunnen glijden = glijvlakken
Dia 13: glijvlakken
- Door de eenheidscel kan je een aantal vlakken tekenen = sliplanes
- Als je kracht op een metaal zet gaat het vervormen en zo zie je de glijvlakken
