Metalen
EXAMEN
● Productpresentaties
● Toepassingen van het product in de bouw
● Belangrijkste voor- en nadelen van het product
WAT TE KENNEN?
- Eigenschappen van de metaalbinding
- Algemene eigenschappen van de metalen
- Corrosie, galvanische corrosie en een beschermende patinalaag
- Legering, galvaniseren
- Smeedijzer, gietijzer, staal, roestvaststaal, weervaststaal
- Grondstoffen/samenstelling
- Eigenschappen
- Voor- en nadelen
- Toepassingen
- Voor- en nadelen van de verschillende behandelingen van staal
INTRODUCTIE
- Binding - Indeling – Eigenschappen - Degradatie Fenomenen
Metaalbinding
● ionbinding
● covalente binding
1
, - metalen staan valentie-elektronen af
- er ontstaan een positieve ionkern en een of meerdere
elektronen
- Buitenste schil verkrijgt zo octet configuratie
- Vrijgekomen valentieelektronen verzorgen ladingsneutraliteit, maar
zitten niet vast op een bepaalde plek
● metaal heeft een kristalstructuur
- Regelmatig rooster van positieve ionen
- “Zee van elektronen” die hen samenhoudt
- Gedelokaliseerde valentie-elektronen
- Behoren niet tot specifieke metaalatomen
- Bewegen gemakkelijk doorheen kristal
- Tijdelijke binding, vorming van gemeenschappelijke elektronenparen met
steeds andere atomen
● kristallijne structuur
- Afkoeling van vloeibare fase: ordening van atomen in kristalroosters met en zo
dicht mogelijke pakking
- Kristalrooster bestaat uit eenheidscellen, driedimensionale basispatronen die
zichzelf voortdurend herhalen: bepalend voor plastische vervorming mogelijkheid
Indeling
→ Chemische samenstelling = bepalend voor mechanische eigenschappen,
corrosieweerstand, lasbaarheid, verwerkingsmogelijkheden,...
Ferrometalen Non-ferrometalen
IJzerhoudende groep Niet-ijzerhoudende groep
Bepalende voor eigenschappen Bepalend voor eigenschappen
Element ferrum Fe (ijzer) Andere metaalelementen
Metalen in de bouw Metalen in de bouw
IJzer – staal Aluminium (Al) - zink (Zn) - koper (Cu) - lood (Pb) -
Titanium (Ti)
2
, KRISTALLIJNE STRUCTUUR
● legering
- Toevoegingen tijdens de fabricage van elementen die bepaalde eigenschappen van
de pure metalen beïnvloeden
- Zoals de hardheid, sterkte en corrosieweerstand
- Voorbeelden
- Roestvaste staalsoorten = legeringen van ijzer, chroom en andere elementen
die in veel omgevingen bestand zijn tegen corrosie
- Messing = legering van koper en zink
BEGRIPPEN
● Zuivere metalen
= Zijn moeilijk te realiseren en worden alleen gebruikt als de toepassingen het vereisen
= 1 element soort
● Gelegeerde metalen
=Bij elkaar brengen van verschillende metalen in vloeibare fase waardoor een metaal met
nieuwe eigenschappen bekomen wordt
● Gesinterde metalen
= In poedervorm mengen van metalen en onder hoge druk en temperatuur tot één geheel
persen
● Beklede metalen
= Bekleden van metalen met een dun laagje van een ander metaal
● Geplateerde metalen
= Tegen elkaar aandrukken van twee metalen
Eigenschappen
metalen hout
Mechanische Plastische vervorming Zeker elasticiteit
eigenschappen
Duurzaamheid Corrosie Aantasting door
schimmels en insecten
Structuur • Isotroop en anisotroop Heterogene structuur
• Kristallen ontstaan tijdens (vezels)
stolling (= kristal nucleatie)
• Beschermend laagje
(oxidelaag)
- Fysische eigenschappen
- Metaalglans
- Hardheid
→ upcycling en downcycling
3
EXAMEN
● Productpresentaties
● Toepassingen van het product in de bouw
● Belangrijkste voor- en nadelen van het product
WAT TE KENNEN?
- Eigenschappen van de metaalbinding
- Algemene eigenschappen van de metalen
- Corrosie, galvanische corrosie en een beschermende patinalaag
- Legering, galvaniseren
- Smeedijzer, gietijzer, staal, roestvaststaal, weervaststaal
- Grondstoffen/samenstelling
- Eigenschappen
- Voor- en nadelen
- Toepassingen
- Voor- en nadelen van de verschillende behandelingen van staal
INTRODUCTIE
- Binding - Indeling – Eigenschappen - Degradatie Fenomenen
Metaalbinding
● ionbinding
● covalente binding
1
, - metalen staan valentie-elektronen af
- er ontstaan een positieve ionkern en een of meerdere
elektronen
- Buitenste schil verkrijgt zo octet configuratie
- Vrijgekomen valentieelektronen verzorgen ladingsneutraliteit, maar
zitten niet vast op een bepaalde plek
● metaal heeft een kristalstructuur
- Regelmatig rooster van positieve ionen
- “Zee van elektronen” die hen samenhoudt
- Gedelokaliseerde valentie-elektronen
- Behoren niet tot specifieke metaalatomen
- Bewegen gemakkelijk doorheen kristal
- Tijdelijke binding, vorming van gemeenschappelijke elektronenparen met
steeds andere atomen
● kristallijne structuur
- Afkoeling van vloeibare fase: ordening van atomen in kristalroosters met en zo
dicht mogelijke pakking
- Kristalrooster bestaat uit eenheidscellen, driedimensionale basispatronen die
zichzelf voortdurend herhalen: bepalend voor plastische vervorming mogelijkheid
Indeling
→ Chemische samenstelling = bepalend voor mechanische eigenschappen,
corrosieweerstand, lasbaarheid, verwerkingsmogelijkheden,...
Ferrometalen Non-ferrometalen
IJzerhoudende groep Niet-ijzerhoudende groep
Bepalende voor eigenschappen Bepalend voor eigenschappen
Element ferrum Fe (ijzer) Andere metaalelementen
Metalen in de bouw Metalen in de bouw
IJzer – staal Aluminium (Al) - zink (Zn) - koper (Cu) - lood (Pb) -
Titanium (Ti)
2
, KRISTALLIJNE STRUCTUUR
● legering
- Toevoegingen tijdens de fabricage van elementen die bepaalde eigenschappen van
de pure metalen beïnvloeden
- Zoals de hardheid, sterkte en corrosieweerstand
- Voorbeelden
- Roestvaste staalsoorten = legeringen van ijzer, chroom en andere elementen
die in veel omgevingen bestand zijn tegen corrosie
- Messing = legering van koper en zink
BEGRIPPEN
● Zuivere metalen
= Zijn moeilijk te realiseren en worden alleen gebruikt als de toepassingen het vereisen
= 1 element soort
● Gelegeerde metalen
=Bij elkaar brengen van verschillende metalen in vloeibare fase waardoor een metaal met
nieuwe eigenschappen bekomen wordt
● Gesinterde metalen
= In poedervorm mengen van metalen en onder hoge druk en temperatuur tot één geheel
persen
● Beklede metalen
= Bekleden van metalen met een dun laagje van een ander metaal
● Geplateerde metalen
= Tegen elkaar aandrukken van twee metalen
Eigenschappen
metalen hout
Mechanische Plastische vervorming Zeker elasticiteit
eigenschappen
Duurzaamheid Corrosie Aantasting door
schimmels en insecten
Structuur • Isotroop en anisotroop Heterogene structuur
• Kristallen ontstaan tijdens (vezels)
stolling (= kristal nucleatie)
• Beschermend laagje
(oxidelaag)
- Fysische eigenschappen
- Metaalglans
- Hardheid
→ upcycling en downcycling
3
