100% tevredenheidsgarantie Direct beschikbaar na betaling Zowel online als in PDF Je zit nergens aan vast
logo-home
Eerder door jou gezocht
Eerder door jou gezocht
logo
Samenvatting Materiaaltechnologie 2023 €8,94
In winkelwagen
Snel navigeren naar
Voorbeeld
  2.  
  3. Universiteit Gent (UGent)
  4.  
  5. Burgerlijk Ingenieur
  6.  
  7. Materiaaltechnologie

Samenvatting

Samenvatting Materiaaltechnologie 2023
 24 keer bekeken  0 keer verkocht

Een samenvatting van het vak Materiaaltechnologie gegeven in de richting burgerlijk ingenieur aan de UGent.

Voorbeeld 4 van de 94  pagina's

Document informatie

  • 6 juni 2023
  • 94
  • 2022/2023
  • Samenvatting

Onderwerpen

Geschreven voor

Alle documenten voor dit vak (1)

Verkoper

avatar-seller
thibedessein

Voorbeeld van de inhoud

MATTECH H2 (en beetje H20, H19): ATOMAIRE BINDINGEN
Bio-mimicry
 =zaken vanuit natuur nabootsen
Atomaire structuur & interatomaire bindingen
 Geometrische schikking van atomen + interacties tussen atomen en/of moleculen
materiaaleigenschappen
 Herhaling chemie
o Atoom= kern p+ + n0, omcirkeld door elektronen
o Atoomgetal Z= #p+
o Atoommassa A= #p+ + n0 (+ e-, maar verwaarloosbaar)
o Isotopen= gelijk aantal protonen, verschillend aantal neutronen
o Amu (atomic mass unit)= 1/12 C12
o Atoomgewicht= gewogen gemiddelde atoommassa s natuurlijke isotopen
 Geen gehele getallen, zeker omdat door gemiddelde van de
atoommassa s van de isotopen
o 1 mol materiaal= 6,02.1023 atomen (getal Avogadro)
 Atoommodellen & elektronenconfiguraties
o Klassieke mechanica ontoereikend voor gedrag e- in
materiaalquantummechanica
1) Bohr
a. Elektronen rond kern op orbitalen (=waarschijnlijkheidsfuncties
positie e-)
b. e- kunnen veranderen van (toegelaten) energieniveaus (voorgesteld
door kwantumgetallen) door naar hogere/lagere schil te springen
i. Hogere energie=absorptie energie
ii. Lagere energie=emissie energie
c. Model beperkt golf/deeltje dualiteit als aanvulling
2) Uitsluitingsprincipe Pauli: max 2 e-/orbitaal, tegengestelde spin
3) Atoom in grondtoestand: alle elektronen in laagste energietoestand
4) Edelgas: volledig opgevulde schil
5) Tabel van Mendeljev/periodiek systeem
a. Elektronegativiteit ↑ v.l.n.r. & v.o.n.b.
b. Elektropositief: neemt e- op en wordt anion
c. Elektronegatief: staat e- af en wordt kation
 Atomaire binding & bindingsenergie
o Chemische eigenschappen (interatomaire krachten) verklaring
materiaaleigenschappen
o 2 atomen naderen
 Kracht
 Aantrekking atomen Afstoting elektronenwolken
 Evenwicht wanneer de krachten elkaar compenseren: FN=0

,  Potentiële energie
o Bindingsenergie= minimumenergie= cohesieve energie= E0
o Materialen streven naar een toestand van minimale energie:
Vorm curve & E0 bepalen macroscopische eigenschappen




Macroscopische eigenschappen (bepaald door kromme E-/F- t.o.v. r)
 Smeltpunt & kookpunt: diepere potentiaalpunt=hoge E0 (E-grafiek) hoger smelt- of
kookpunt
 Stijfheid
o =weerstand tegen elastische vervorming
o Raaklijn aan kromme F-grafiek door nulpunt: helling raaklijn= maat stijfheid
 Steil: stijf, vlakker: minder stijf
o E= elasticiteitsmodulus (rico raaklijn), [MPa]
o = rek= veroorzaakt door bepaalde spanning, evenredig met spanning, [MPa]
o 𝜎= (trek)spanning= E.
Thermische eigenschappen
 =reactie van materiaal bij toevoeging warmte
 Isoleren met materialen met lage thermische geleidbaarheid
 Verbinden verschillende metalen: liefst gelijke thermische expansie coëfficiënt
o Bv. Thermische uitzettingsvoegen bij bruggen als oplossing
 Materiaal wordt opgewarmd: absorptie energie dimensies veranderen
eventueel warmtetransport smelten
 Warmtecapaciteit
o Stijging temperatuurmateriaal absorbeert energie
o =vermogen van materiaal om warmte te absorberen= C
o C=dQ/dT
o Hoeveelheid warmte om 1 mol/gewichtseenheid materiaal 1°C op te warmen
 Respectievelijk [J/molK of J/kgK]
o Cv, Cp; constant volume, constante druk
 Warmtetransport in een materiaal
o ↑T ↑trillingsenergie van atomen (ook door interactie met naburen)
 Atomen in materialen trillen constant met hoge frequenties en kleine
amplitudes
o Elastische trillingen: migreren door materiaal via energiepakketjes : fononen
 Thermische expansie
o ∆T∆l

,  𝛼 thermische expansie coëfficient/uitzettingscoëfficiënt
 = mate waarmee materiaal uitzet bij opwarmen
 𝛼l lineaire, 𝛼 v volumetrische
 Kleinere thermische expansie coëfficiënt=hogere Tm
o Opwarmen/afkoelen materiaalverandering van alle dimensies;
volumetrisch
o Isotroop: materiaal expandeert in elke richting even ver: 𝛼v=3 𝛼l
o Anisotroop: niet in alle richtingen gelijk (meestal bij thermische expansie)
o 0K: materiaal op vaste positie r0 opwarmen naar bepaalde energieniveaus
Ei gaat gepaard met verschillende breedten van de curve ri
 Asymmetrische potentiaalput hoge thermische expansie (ri
verschuift) (links)




 Diepe, symmetrische potentiaalput lage thermische expansie
(rechts)
 Thermische geleidbaarheid
o Warmtegeleiding (gevolg van T-gradiënt)
o q=warmte flux: warmte toevoer/unit, [W/m2]
o k= warmtegeleidingscoëfficiënt, [W/mK]




 uitdrukking voor situaties waar warmtetoevoer niet verandert
 -:temperatuur gaat van warm naar koud
 analogie met wet van Fick
o Fononen & vrije elektronen beide verantwoordelijk (een van de twee
domineert wel) voor thermische geleidbaarheid: k=kl + ke
 kl voor Ǯlattice vibrationsǯ
 Meer invloed ke bij aanwezigheid meer vrije e-
 Keramieken
o Thermische expansiecoëfficiënt klein
o Kubische & amorfe keramische stoffen: (𝛼l) isotrope expansie, andere
gevallen: anisotroop

, o Bros gedrag: thermische expansie moet klein & isotroop blijven bij
temperatuurveranderingen, anders thermische schok: breken door niet-
uniforme veranderingen van dimensie
o Speciale keramieken met negatieve thermische expansie: krimpen bij
opwarmen
o Beperkte thermische geleidbaarheid; weinig vrij elektronen, goeie isolator
 Polymeren
o Vrij grote thermische expansie, vooral bij lineaire & vertakte polymeren
(weinig cross linking)
o Crosslinking ↑ thermische expansie coëfficiënt ↓
o Slechte warmtegeleider, goede isolator: poreuze polymeren isoleren best
o Kristallijn =hoge densiteit
 Metalen
o Thermische expansie coëfficiënt
 Tussen polymeren & keramieken
o Thermische geleidbaarheid
 Zowel thermisch als elektrisch goeie geleiders: vooral de elektronen
verantwoordelijk (grootste invloed)
 ! Metalen mengeneigenschappen zuiver metaal kloppen niet meer
 Bv. Cu + Zn: geleidbaarheid vermindert
 Schuim
o Materiaal + kleine luchtbelletjes die vastzittenzeer goeie thermische
isolator, slechte warmtegeleider
Drie verschillende primaire/chemische binding: ionair, covalent, metallisch
Ionair (vaak keramieken)
 Coulomb type aantrekking °binding
 Elementen geven e- af (kation) en nemen e- op (anion) stabiele edelgasconfiguratie
o Alle dichtste buren van anion zijn kationen & omgekeerd stabiel
 Binding niet ruimtelijk gericht
o Sterkte binding in alle richtingen gelijk
 Keramieken: meestal ionair bepaalde eigenschappen
 Sterke binding (hoge bindingsenergie)hoge smelttemperatuur (meestal)
Covalent (vaak polymeren)
 Delen e- edelgasconfiguratie
 Gerichte binding, bepaald door positie van atomen die e- delen
Bindingen zelden zuiver covalent/ionair, gemengde binding in functie van verschil in
elektronegativiteit
Metallische binding (vaak metalen)
 Positieve kern omring door valentie-e-; elektronenzee met positieve ionen-kernen
 Atomen kleven samen door vrije elektronen
 Hoge elektrische & thermische geleidbaarheid
 Binding niet gericht
Secundaire atoombindingen (vaak moleculaire vaste stoffen)
 =Van der Waals (=aantrekkingskracht tussen dipolen) of fysische bindingen door
aantrekkingskracht tussen dipolen
o Dipool ontstaat door bepaalde invloed: geïnduceerde dipolen, niet gericht
o Eigen aan atoom/molecule: permanente dipool, gericht (polaire molecule)
 Sterkere binding tussen permanente dipolen

Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:

√ Verzekerd van kwaliteit door reviews

√ Verzekerd van kwaliteit door reviews

Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!

Snel en makkelijk kopen

Snel en makkelijk kopen

Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.

Focus op de essentie

Focus op de essentie

Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!

Veelgestelde vragen

Wat krijg ik als ik dit document koop?

Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.

Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?

Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.

Van wie koop ik deze samenvatting?

Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper thibedessein. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.

Zit ik meteen vast aan een abonnement?

Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €8,94. Je zit daarna nergens aan vast.

Is Stuvia te vertrouwen?

4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)

Afgelopen 30 dagen zijn er 53340 samenvattingen verkocht

Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen

Start met verkopen
€8,94
  • (0)
In winkelwagen
Toegevoegd