14 NIEUWE MATERIALEN
14.1 Metalen en legeringen
→ Bij hoge temperaturen zijn de botsingen zo heftig dat de atomen hun elektron verliezen. Zo
ontstaat er een mengsel van positief geladen kernen en losse elektronen. Als er voldoende atomen
zijn geïoniseerd, veranderen de eigenschappen en spreek je van een plasma. Plasma (vierde
toestand) geleidt elektrische stroom en reageert op magneetvelden.
Metalen op macroniveau: niet-ontleedbaar, buigzaam en geleiden stroom en warmte.
Halveringstijd van een radioactieve stof: de tijd die nodig is om de helft van de radioactieve isotopen
om te zetten in een ander atoom.
Standaardelektrodepotentiaal: dit getal geeft de edelheid van metalen aan.
→ BINAS TABEL 48
Edelheid van metalen: dit wordt bepaald door de reductorsterkte.
→ Edele metalen hebben een hoge standaardelektrodepotentiaal.
→ Onedele metalen hebben een lage standaardelektrodepotentiaal (ook gevoeliger voor corrosie).
Corrosie: dit is de aantasting van metalen door een redoxreactie met zuurstof en water.
→ Onedele metalen worden beschermd tegen corrosie door bijvoorbeeld een verf- of poederlaagje
of een beschermd oxidelaagje.
Metaalbinding: dit is een binding tussen metaalatomen in een vast metaal. Metaalionen worden
bijeengehouden door de aantrekkingskracht tussen geladen deeltjes.
Mesoniveau: dit is een structuur die is gevormd door een aantal gegroepeerde deeltjes uit het
microniveau, bijvoorbeeld metaalkristallen.
→ Geleidbaarheid en buigzaamheid zijn eigenschappen van metalen op macroniveau. Geleidbaarheid
kun je op microniveau verklaren; voor buigzaamheid heb je ook het mesoniveau nodig:
Buigzaamheid:
Het metaalrooster van het ene kristal sluit niet precies aan op het metaalrooster van een ander
kristal. Door druk uit te oefenen, verschuift een laag positief geladen metaalionen, de negatief
geladen valentie-elektronen bewegen hier tussendoor en houden de metaalionen op hun nieuwe
plaats bij elkaar.
Op het grensvlak in het rooster zijn de metaalkristallen niet perfect geordend en zo kunnen de
verschuivingen niet perfect worden doorgegeven. Door de aanwezigheid van kleinere kristallen of
door de grensvlakken, ontstaan er roosterfouten. Zo wordt het moeilijker te buigen. Door het te
verhitten, smelt een deel van de kleine kristallen weer samen tot grote kristallen met minder
roosterfouten, en minder grensvlakken.
Legeringen: mengsel van metalen die worden gemengd als ze in vloeibare toestand zijn.
→ Bij legeringen ontstaan verstoringen in het metaalrooster, omdat een deel van de metaalatomen
zijn vervangen door andere (kleinere/grotere) atomen, waardoor de eigenschappen van het
materiaal kunnen worden beïnvloed.
Roosterfouten: dit zijn verstoringen, zoals ontbrekende, grotere of kleinere atomen in een
metaalrooster of atoomrooster.
→ Door ‘roosterfouten’ wordt het verschuiven van de lagen in de metaalkristallen veel moeilijker.
Hierdoor zijn legeringen meestal harder dan zuivere metalen.
14.1 Metalen en legeringen
→ Bij hoge temperaturen zijn de botsingen zo heftig dat de atomen hun elektron verliezen. Zo
ontstaat er een mengsel van positief geladen kernen en losse elektronen. Als er voldoende atomen
zijn geïoniseerd, veranderen de eigenschappen en spreek je van een plasma. Plasma (vierde
toestand) geleidt elektrische stroom en reageert op magneetvelden.
Metalen op macroniveau: niet-ontleedbaar, buigzaam en geleiden stroom en warmte.
Halveringstijd van een radioactieve stof: de tijd die nodig is om de helft van de radioactieve isotopen
om te zetten in een ander atoom.
Standaardelektrodepotentiaal: dit getal geeft de edelheid van metalen aan.
→ BINAS TABEL 48
Edelheid van metalen: dit wordt bepaald door de reductorsterkte.
→ Edele metalen hebben een hoge standaardelektrodepotentiaal.
→ Onedele metalen hebben een lage standaardelektrodepotentiaal (ook gevoeliger voor corrosie).
Corrosie: dit is de aantasting van metalen door een redoxreactie met zuurstof en water.
→ Onedele metalen worden beschermd tegen corrosie door bijvoorbeeld een verf- of poederlaagje
of een beschermd oxidelaagje.
Metaalbinding: dit is een binding tussen metaalatomen in een vast metaal. Metaalionen worden
bijeengehouden door de aantrekkingskracht tussen geladen deeltjes.
Mesoniveau: dit is een structuur die is gevormd door een aantal gegroepeerde deeltjes uit het
microniveau, bijvoorbeeld metaalkristallen.
→ Geleidbaarheid en buigzaamheid zijn eigenschappen van metalen op macroniveau. Geleidbaarheid
kun je op microniveau verklaren; voor buigzaamheid heb je ook het mesoniveau nodig:
Buigzaamheid:
Het metaalrooster van het ene kristal sluit niet precies aan op het metaalrooster van een ander
kristal. Door druk uit te oefenen, verschuift een laag positief geladen metaalionen, de negatief
geladen valentie-elektronen bewegen hier tussendoor en houden de metaalionen op hun nieuwe
plaats bij elkaar.
Op het grensvlak in het rooster zijn de metaalkristallen niet perfect geordend en zo kunnen de
verschuivingen niet perfect worden doorgegeven. Door de aanwezigheid van kleinere kristallen of
door de grensvlakken, ontstaan er roosterfouten. Zo wordt het moeilijker te buigen. Door het te
verhitten, smelt een deel van de kleine kristallen weer samen tot grote kristallen met minder
roosterfouten, en minder grensvlakken.
Legeringen: mengsel van metalen die worden gemengd als ze in vloeibare toestand zijn.
→ Bij legeringen ontstaan verstoringen in het metaalrooster, omdat een deel van de metaalatomen
zijn vervangen door andere (kleinere/grotere) atomen, waardoor de eigenschappen van het
materiaal kunnen worden beïnvloed.
Roosterfouten: dit zijn verstoringen, zoals ontbrekende, grotere of kleinere atomen in een
metaalrooster of atoomrooster.
→ Door ‘roosterfouten’ wordt het verschuiven van de lagen in de metaalkristallen veel moeilijker.
Hierdoor zijn legeringen meestal harder dan zuivere metalen.
