mechanische eigenschappen en mechanische beproeving
Geschreven voor
Universiteit Gent (UGent)
1e Bachelor Industrieel Ingenieur
E701029A - Materialen (E701029A)
Alle documenten voor dit vak (2)
Verkoper
Volgen
jonasvermeulen1
Ontvangen beoordelingen
Voorbeeld van de inhoud
Samenvatting Materialen
Hoofdstuk 1: Inleiding
Soorten materialen:
- Metalen
o Ferro metalen = legeringen waarbij ijzer hoofdbestanddeel is
o Non-ferro metalen = metaal dat geen ijzer bevat of legering waarbij hoofdbestanddeel
geen ijzer is
- Biomaterialen = via levende organismen verkregen vb. hout
- Kunststoffen
o Natuurrubber = biologische oorsprong, kunstmatige opbouw en verwerking
- Keramische materialen = zeer oud, zijn zeer goede isolatoren en geleiders
Kunststoffen:
- Rubbers
- Thermoharders = blijven hard als ze worden verhit
- Thermoplasten = worden zacht bij verhitting
1.1.1 Ferro metalen
IJzer en staal
Eigenschappen:
- Roest in aanraking met lucht en water
- Zwaar, magnetisch en sterk
Voorkomen staal (=goedkoop en sterk):
- Als buis
- Als U-, I- en L-profielen
- Als plaat
- Dik en dun
Roestvast staal:
- Legeren met chroom → wordt magnetisch
- Als het ook nikkel bevat → niet-magnetisch
Gietijzer
Eigenschappen:
- Roest amper
- Kan in verschillende grillige vormen gegoten worden
- Verdraagt vooral drukspanning
- Bij overbelasting van trek → bros of taai
Gietstaal
Eigenschappen:
- Veel hogere smelttemperatuur dan gietijzer → veel moeilijker te gieten
- Vooral voor hoog belaste onderdelen zoals kapitaalgoederen
1
, Samenvatting Materialen
1.1.2 Non-ferro metalen
Aluminiumlegeringen
Eigenschappen:
- Licht, roest niet
- Zwakte-punt = soda
- Niet-magnetisch
- Indien veel silicium → veel grijzer van kleur
- Niet zo sterk als metaal
- Duurder dan metaallegeringen, wel makkelijker te vervormen → smelt bij veel lagere
temperaturen
Magnesiumlegeringen
Eigenschappen:
- Nog lichter dan aluminiumlegeringen
- Oxideren onmerkbaar langzaam
- Worden verwerkt in gietstukken en bewerkt met beitels
Titaanlegeringen
Eigenschappen:
- Lichter dan staal en ijzer maar zwaarder dan aluminiumlegeringen
- Roesten niet, blijven glimmen eenmaal gepolijst en uitmuntende weerstand tegen agressief
milieu
- Sterkte-eigenschappen en dichtheid = zeer gunstig
- Vervormbaarheid = niet zo hoog
Koperlegeringen
Eigenschappen:
- Ongelegeerd koper
o Goede geleider van elektriciteit en warmte
o Vervormbaar bij gewone temperaturen
o Even sterk als gewoon staal
o Glimt als goud indien gepolijst
o Aanraking met lucht → groene kleur
- Legeringen van koper en zink
o Synoniem: messing
o Geelkleurig
- Legeringen van koper en tin
o Synoniem: brons
o Bruinroodkleurig
o Toepassing: stuivers
- Koperlegeringen
o Goede weerstand tegen aantasting van (zee)water
o Niet-magnetisch
Zinklegeringen
Eigenschappen:
- Zeer lage smelttemperatuur
- Dun vloeibaar → makkelijk te gieten
- Goed bestand tegen regenwater → reden zinken van dakgoten en regenpijpen
2
, Samenvatting Materialen
Nikkel- en wolfraamlegeringen
Eigenschappen:
- Nikkellegeringen
o Makkelijk vervormbaar bij gewone temperaturen
o Relatief edel → chemisch weinig reactief
o Toepassing: muntmetaal
- Wolfraamlegeringen
o Zeer hoog smeltpunt
o Toepassing: gloeidraden in gloeilampen
Goud- en zilverlegeringen
Eigenschappen:
- Goudlegeringen
o Uitmuntende weerstand tegen allerlei chemische milieus
- Zilverlegeringen
o Wordt zwart in aanraking met lucht
- Lage elektrische weerstand
- Uitmuntende vervormbaarheid in kamertemperatuur
- Kleur afhankelijk van hoeveelheid koper en nikkel/palladium
- Toepassing: elektrische contacten, sieraden
1.2 Kunststoffen
- Synthetische polymeren
- Organisch van oorsprong (steenkool of aardolie)
- Veel lichter dan metalen
- Zeer grote moleculen, lange ketens van koolstofatomen
- Soms toevoeging weekmakers, versterkende vulstoffen, stabilisatoren en antioxidanten
- Niet biologisch afbreekbaar
- Ideale elektrische en warmte-isolatie
- Taal, sommige bros
- Niet-warmtebestendig → vervormbaar bij hoge temperaturen
- Blijven onveranderd na blootstelling van water en lucht
Thermoplasten
Eigenschappen:
- Lange ketenmoleculen, opgebouwd uit monomeren (kleine repeterende eenheden)
- Smelten bij temperatuursverhoging en stollen bij temperatuurverlaging zonder veel
energietoevoer
- Polyolefinen met polyetheen en polypropeen = koolwaterstoffen met grote ketenlengte
o Gedeeltelijk kristallijn → ondoorzichtig
o Zo licht dat ze op water kunnen drijven
o Toepassing polypropeen: gebruiksgoederen
o Toepassing polyetheen: verpakkingen vb. flessen, zakken en folies
- Vinylpolymeren hebben koolstofketens met waterstof en een andere zijgroep
o PS: polystyreen
Toepassing: consumentenproducten
o PVC: polyvinylpolymeren
Toepassing: buizen, pijpen en vloer- en meubelbekleding
o PMMA: polymethylmethacrylaat
- Vinylpolymeren met zuurstof en stikstof in de hoofdketens
3
, Samenvatting Materialen
o Nylons (vezels)
o Polycarbonaat (taai en doorzichtig)
o PET (polyetheentereftalaat): voor flessen en textiel
o LCP’s (vloeibaar-kristallijne polymeren): staalvormige, stijve moleculen die tot zeer
stijve, sterke en hittebestendige materialen leiden
Verschillende polymeren combineren met een polymeerblend
- Slagvast polystyreen (HIPS: ‘high impact polystyrene’): polystyreen (bros) + rubber
- Copolymerisatie: twee of meer verschillende monomeertypes in één keten
vb. ABS = acrylonitrilbutadieen – styreen (taai)
Thermoharders
Eigenschappen:
- Veel brosser dan thermoplasten → bevatten grote hoeveelheden vulmiddelen en/of
versterkende vulstoffen zoals minerale of organische deeltjes, anorganische en organische
vezels
- Sterker en harder dan thermoplasten
- Eenmaal gevormd → verweekt niet meer bij temperatuursverhoging
- Toepassingen: polyesters (behuizingen voor elektrische schakelaars), siliconen (afdichtingen),
alkydharsen (moderne lakken en deklagen)
Rubbers
Eigenschappen:
- Lange ketenmoleculen die verknoopt zijn (verknopingen = vulkaniseren)
Vulkanisatieproces:
- Bestuiven met zwavelatomen en verhitten
- Toepassing: auto- en fietsbanden, gasslangen, afdichtingen, pakkingen en transportbanden
Siliconenrubbers:
- Hoogwaardige, prijzige rubbers
- Uitstekend bestand tegen hoge en lage temperaturen
- Chemisch inert → geschikt voor isolatie, afdichtingen en medische toepassingen (kunstaders,
implantaten)
Thermoplastische elastomeren (TPE’s)
- Niet chemische verknoopt → fysische mechanismen vb. kristallisatie en lokale fasenscheiding
- Verknopingen verdwijnen door temperatuursverhoging
- Makkelijk herwerkbaar
1.3 Keramiek
Eigenschappen:
- Vast en vaak kristallijn → atomen op een bepaalde manier t.o.v. elkaar gerangschikt
- Bevat een niet-metaal
- Scheikundige verbindingen tussen niet-metalen en metalen en tussen niet-metalen
- Vrij bros maar toch taai
- Grote spreiding sterkte-eigenschappen
- Hard en sterk, slijtvast en corrosievast in zeer uiteenlopende milieus
4
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
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
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
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 jonasvermeulen1. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €5,49. Je zit daarna nergens aan vast.
