Uploaded by Eric Oganesian

Samenvatting Materiaalkunde

advertisement
Samenvatting Materiaalkunde
Kristallijne structuur
-Atomen vormen een regelmatig patroon dat zich herhaalt →
structuureenheden definiëren
vb meeste metalen en keramische materialen
Amorfe structuur
-Geen repeterend 3-dimensionaal patroon
vb glas en aantal kunststoffen
Bravais-rooster
7 kristalsystemen en 14 kristalstructuren of -roosters
Kubisch (3)
Rombisch (4)
Tetragonaal (2)
Monoclien (2)
Romboedrisch (1)
Triclien (1)
Hexagonaal (1)
KRG = Kubus Ruimtelijk Gecentreerd rooster
BCC : Body-Centered Cubic crystal structure
KVG = Kubus Vlakken Gecentreerd rooster
FCC = Face-Centered Cubic crystal structure
HDP = Hexagonaal dichtste pakking rooster
HCP = Hexagonal Close-Packed crystal structure
atomaire pakkingsfactor( APF )=
Atomen per cel∗Volume v. 1 atoom
Volume eenheidscel
Dichtheid =
¿ atomen per cel∗atoommassa van 1 atoom
4
3
Vollume van 1 atoom( π R )
3
Substitutionele vaste oplossing: één type atoom vervangt een ander
soort atoom → volledige oplosbaarheid indien voldaan is aan de HumeRothery-regels:
•Minder dan 15% verschillen in atoomdiameter
•Dezelfde kristalstructuur
•Vergelijkbare EN-waarde
•Dezelfde chemische valentie
Interstitiële vaste oplossing: een kleiner vreemd
atoom zit op een plaats die normaal niet bezet is door
atomen
Voorwaarden:
•Diameter legeringsatomen (vb H,C,N,..) moet kleiner zijn dan de grootte van
lege plaatsen tussen roosteratomen
•Atomen moeten vergelijkbare elektronegativiteit bezitten
Puntfouten
- Vacature: lege plaats in het rooster
(ontbrekend deeltje)
-Zelfinterstitieel: roosteratoom op een
verkeerde plaats (waar normaal geen
deeltje zit)
-Aanwezigheid van een vreemd atoom:
• Substitutioneel: op een normale
roosterplaats (ter vervanging van een
roosterdeeltje) – substitutionele
legeringen
• Interstitieel: op een plaats die normaal
niet bezet is door deeltjes – interstitiële
legeringen
Lijnfouten
(a)
Randdislocatie
(b) schroefdislocatie
•Een dislocatie beweegt door het kristal o.i.v. een schuifspanning.
•Bindingen tussen de atomen worden beurtelings verbroken.
•Als schuifspanning blijft aangrijpen → randdislocatie beweegt verder tot
uiteinde van kristal.
•Kristal is blijvend vervormd.
Oppervlakte fouten
Oppervlaktefout of korrelgrens = grenszone tussen 2 korrels die een
verschillende oriëntatie vertonen
•Oppervlaktefouten ontstaan tijdens het stollen of vervormen van het
materiaal
Tweelinggrenzen
Subgrenzen
Korrelgrenzen
•Bij grotere oriëntatieverschillen tussen kristallen
(korrels) ontstaan gewone korrelgrenzen
•De atoombezetting in deze tussenlaag is veel ijler
dan in het rooster
•Hogere diffusiesnelheid in de korrelgrenzen
•Ontstaan bij het stollen
Kiemvorming en kristalgroei
Trage afkoeling
Trage kiemvorming → weinig kiemen →
grofkorrelige kristallijne structuur
Snelle afkoeling
Snelle kiemvorming → veel kiemen →
fijnkorrelige structuur = meestal gewenst
Amorfe materialen
•Amorfe structuur
-Geen repeterend 3-dimensionaal patroon
-Orde enkel terug te vinden bij dichtste buren (SRO)
bv glas en aantal kunststoffen
•Kristallijne structuur
-Atomen vormen een regelmatig patroon dat zich herhaalt (LRO)
bv meeste metalen en aantal keramische materialen
•Structuur bepaalt groot deel van eigenschappen
Thermisch geleidingsvermogen
Soortelijke weerstand ρ
ρ = (A*R) / L
ferromagnetisme
Hystereselus vorm(a) → materiaal
kan gemakkelijk gemagnetiseerd
en gedemagnetiseerd worden
Hystereselus vorm(b) → materiaal
vertoont neiging om bij afname
veldsterkte gemagnetiseerd te
blijven → kan goede permanente
magneet zijn
B=magnetische inductie
H=magnetische veldsterkte
Mechanische eigenschappen
Spanning
Spanning = kracht / oppervlakte
σ (sigma) = F / A
Rek
ε = delta /
Wet van Hooke:
σ = E* ε
Trekproef
σP=
Proportionaliteitsgrens
σE =Elasticiteitsgrens of
werkelijke rekgrens
σ0.2 =Technische rekgrens
of vloeisterkte
σT=Treksterke
Grafieken p.62!
Hardheidsproeven
Brinel ( kogel, diameter van de indruk)
Vickers ( piramidevormige, lengte diagonaal van de indrukking)
Rockwel ( diepte indrukking wordt gemeten tijdens belasting)
Kruip
weerstand van materiaal tegen plastische vervorming onder langdurige
belasting
Termenlijst p.80-83!!!
Polymerisatiereacties
•Additiepolymerisatie
•Alle atomen komen in polymeer terecht
•Geeft een monomeer in een oplossing
•Condensatiepolymerisatie
•Bij reactie wordt klein molecule afgesplitst
•Eenheden in polymeer andere structuur dan monomeren
Copolymeren
Terpolymeer
Hetzelfde als een copolymeer maar dan met 3 verscheidene monomeren
in plaats van 2.
Polymeereigenschappen
•Tg = glasovergangstemperatuur van een amorf polymeer
•Tv = vloeitemperatuur van een amorf polymeer
•Tm = smeltpunt van kristallijn polymeer
•curve a = amorf polymeer
-a1 = lagere molmassa
-a2 = hogere molmassa
•curve b = volledig kristallijn polymeer
-Opmerking: een polymeer is nooit volledig
kristallijn
•curve c = semi-kristallijn polymeer
-theoretische curve
•curve d = semi-kristallijn polymeer
-Deze curve komt voor in de realiteit
Thermoplasten
Polyethyleen (PE)
n CH2=CH2  [- CH2-CH2-]n
Polypropyleen (PP)
n CH2=CH-CH3  [-CH2-CH(-CH3)-]n
Polyvinylchloride (PVC)
n CH2=CH-Cl  [-CH2-CH(-Cl)-]n
Polystyreen (PS)
n CH2=CH-C6H5  [-CH2-CH(-C6H5)-]n
Polytetrafluoroethyleen (PTFE) - teflon
n CF2=CF2  [- FH2-CF2-]n
Polyester vb Polyethyleentereftalaat (PET)
n HO-(CH2)2-OH + n HOOC-C6H4-COOH
ethyleenglycol
tereftaalzuur
 H[-O-(CH2)2-O-C(=O)-C6H4-C(=O)-]nOH
+ (2n-1) H2O
Polyamide vb: Nylon 6,6
n HOOC-(CH2)4-COOH + n H2N-(CH2)6-NH2
adipinezuur
hexamethyleendiamine
 HO[-OC-(CH2)4-CO-HN-(CH2)6-NH -]nH
+ (2n-1) H2O
Polymethylmethacrylaat (PMMA) plexiglas
n CH2=C(CH3)-COOCH3  [-CH2-C(CH3)-COOCH3 -]n
Thermoharders
Fenol-formaldehyde (PF)
Onverzadigd polyester (UP)
Elastomeren
Styreen-butadieenrubber (SBR)
Copolymeer van butadieen en styreen met rubberkarakter
n CH2=CH-CH=CH2  [-CH2-CH=CH-CH2-]n
1,3-butadieen
polybutadieen
n CH2=CH-C6H5  [-CH2-CH(-C6H5)-]
styreen
polystyreen
Isopreenrubber (IR)
•Synthetische copie van natuurrubber
Thermoplastische Elastomeren
Blok-copolymeren, waarvan één polymeer een Tg heeft ver boven KT en
één polymeer een Tg onder 0°C
Polymeercomposieten
COMPOSIET = Materiaal uit een continue polymeermatrix waarin een
wapeningsmateriaal is aangebracht
Polymeermatrix → belangrijkste zijn epoxy, onverzadigd poyester,
enkele andere thermoharders en enkele thermoplasten
Wapening → glasvezel, grafietvezel, aramidevezel, thermoplastische
vezel, metaal of keramische materiaal
Soorten versterkingen
•Discontinue wapening → verbeteren van korte termijn gedrag
•Continue wapening → verbeteren van lange termijn gedrag → kunnen
concurreren met metalen in constructietoepassingen
•Gebruik van polymeercomposieten → materialen zijn licht, erg sterk en
goed bestand tegen omgevingsinvloeden (roesten niet)
Keramische materialen
→ vaste materialen samengesteld uit verbindingen die zowel metallische
als niet-metallische elementen bevatten → atomen worden bijeen
gehouden door ionbindingen of covalente bindingen
Fijnkorrelige polykristallijne keramische materialen hebben een grotere
mechanische sterkte dan grofkorrelige soorten
Keramische materialen gemaakt door versintering → vaak open poriën
waar korrels samenkomen → sterkte
structuur door nabehandeling niet meer te wijzigen
(a)Enkelfase gesinterd
polykristallijn materiaal
(b)Verglaasd materiaal
(c)Eén fase met
precipitatie van fijne
deeltjes die tweede fase
vormen
(d)Twee fase gesinterd
polykristallijn materiaal
Download
Random flashcards
mij droom land

4 Cards Lisandro Kurasaki DLuffy

Test

2 Cards oauth2_google_0682e24b-4e3a-44be-9bca-59ad7a2e66a4

kinderdagverblijf Wiekwijs

2 Cards oauth2_google_7b80f232-43ab-4a38-be6e-61287e4cdb0a

hoofdstuk 2 cellen

5 Cards oauth2_google_c110ae80-d7f3-4403-b521-4d3d8bb0f63c

Test

2 Cards peterdelang

Create flashcards