1

Begrippenlijst MatTech Processing structure properties performance

brosheid = stijfheid: hoge Emod, weinig vervorming bij hoge F, maar rappe, brosse breuk

sterkte hoge vloeigrens, hoge F nodig voor pl vervorming optreedt

hardheid weerstand tegen pl vervorming bij indrukking

taaheid weerstand tegen pl vervorming bij impact/ breuk bij impact

vermoeiingsweerstand metaalmoeheid, wordt steeds stijver tot het breekt

kruipweerstand weerstand tegen kruip

fononen brengen warmte over (atomaire trillingen)

thermische expansie bij symm put: weinig: gem r blijft ongeveer; polymeer: hoe meer crosslinks hoe minder exp

thermische geleidbaarheid neemt af door toevoeging vreemde atomen (verstrooiing), neemt af door poriën (polymeer)

supergeleiding reeds boven 0 K geen vibratie roosteratomen: geen weerstand door rooster

Meissner-effect supergeleider in uitwendig magnetisch veld geïnduceerde stroom (geen weerstand) geïnduceerd magnetisch veld dat uitwendig veld volledig compenseert zweeft

ionische geleiding beweging kationen/anionen zorgt vor elektrische stroom

elektronische geleiding beweging elektronen zorgt voor elektrische stroom

elektromobiliteit veld versnelt e- tot driftsnelheid bepaald door wrijvingskrachten, via verstrooiing door roosterimperfecties mobiliteit mu

resistiviteit legering = thermische res + onzuiverheden res + dislocaties res (roosterfouten) - hoog voor verwarmingselementen - laag voor geleiders

polarisatie = P atomair (interne vervorming) + P ionair (verschuiving ionen) + P dipool (volledige heroriëntatie) dipoolmoment alligneert zich met veld D = opp ladingscapaciteit - gebruik wisselstroom: 1) dipolen kunnen niet meer meebewegen (te snel om volledig om te draaien), 2) ionen kunnen niet meer mee, 3) atomen kunnen niet meer mee afnemende K condensator bij verhoogde frequentie, telkens piekjes door resonantie; vb. microgolfoven bij (1): net als dipolen niet meer mee kunnen warmteafgave

elektrische susceptibiliteit chi = K-1

corrosie ongewenste aantasting van materiaal door elektrochemische reacties met omgeving

diepe energieput hoog smelt/kookpunt, sterke binding, hoge Emod, kleine thermische exp

amorf geen ordening op lange afstand, hoe meer ≠ materialen, hoe complexer basisstructuur, hoe langer het duurt om deze te bereiken en bij te lage T onmogelijk, = niet kristallijn

polykristallijn aggregaat van kristallen/korrels: kiemen komen vast te zitten bij stolling polymeer kan nooit volledig kristallijn zijn door zeer lange ketens

anisotrope eig niet in alle richtingen gelijk

kristalsystemen kubisch: zijden gelijk en hoeken = 90 hexagonaal: a=b≠c en hoeken 90 90 120 tetragonaal: a=b≠c en hoeken 90 trigonaal: a=b=c en hoeken ≠90 (allen gelijk) (ook wel rhombohedraal) orthorombisch:a≠b≠c en hoeken 90 monoclinisch: a≠b≠c en hoeken 90 90 en ≠ 90 triklinisch: a≠b≠c en hoeken ≠ ≠ ≠ 90

CN coördinatiegetal, bepaald door r/R (cation/anion) <0.155: CN = 2 - 0.225: CN = 3 - 0.414: CN = 4 - 0.732: CN = 6 - 1: CN = 8

2

perovskieten SC van een van de cationen met op FCC plaatsen anionen en op BCC plaatsen ander kation

silicaten - tetraëder SiO4 4- als bouwsteen - silica: SiO2: kristallijne structuur, laag soortelijk gewicht, open stapeling, heeft polymorfe varianten en amorfe variant - silicaglas: fused silica/vitreous silica: amorf heeft soms network formers, network modifiers en intermediates (laatste 2 verlagen smeltT en viskositeit) - simple silicates: opgebouwd uit SiO4 4- - mica’s: layered silicates: 2D structuren waarbij extra tetraëderarm verbinding met andere laag vormt; hebben sterk ionair covalent karakter in plaat en tussen plaatjes zwakke vdW bindingen - olivijnen: mengsel van piramides en tussenliggende + kationen

asbest zeer fijne vezels, degradeert niet, niet brandbaar en chemisch inert

koolstof - diamant: 100% covalent, FCC met extra C in tetr holtes - grafiet: gelaagde structuur - buckyball: buckminsterfullereen: C60: 20 6-hoeken en 12 5-hoeken - fullereen en nanotubes: macromoleculen (nanotubes= grafeen: perfect kristal met bijzondere eig)

polymeren vaak partiële kristallisatie, omdat door complexe structuur volledige praktisch onmogelijk is - gekristalliniseerd: sterker, lagere oplosbaarheid, zachter bij hogere T

allotrope vormen vb. diamant-grafiet vb. alpha en beta tin: beta boven 13.2 °C heeft hogere dichtheid

atoomstapelingen ABCABC FCC (111) vlak ABAB HCP (0001) vlak keramische materialen: anionen gestapeld volgens ABC of AB en kationen in holtes, steeds 2 tetr en 1 oct holte / anion ter beschikking!

spinelstructuur XY2O4 = XO.Y2O3 - gewone spinel: O2- vormt ABCABC met in T-holtes X en in O-holtes Y - inverse spinel: O2 vormt ABCABC met alle Fe2+ in O-holtes en helft Fe3+ in O-holtes

KWS sterkt covalente intramoleculaire bindingen, zwakke inter vdW laag smelt en kookt

bakeliet trifunctioneel monomeer: supersterk

polymerisatiegraad gemiddeld # monomeren/polymeer

lineair polymeer thermoplasten, vdW tussen ketens

vertakt polymeer ontstaan door zijreacties tijdens polymerisatie, lagere dichtheid

dwarsverbonden hebben cross-links op covalente basis, moeilijk vervormbaar

netwerk polymeer veel dwarsverbindingen, overwegend covalente bindingen, thermoharders

isotactisch steeds zelfde kant kop staart georiënteerd

syndiotactisch wisselend boven onder, steeds kop staart

atactisch volledig willekeurige ordening functionele groep

thermoplast wordt zachter bij opwarming, stijver bij afkoeling: secundaire bindingen breken op glastransitieT, hogere T zorgt voor decompositie

thermoharder wordt steeds harder bij opwarming, vb. gevulcaniseerd rubber, = thermosetter

copolymerisatie meerdere monomeren, kan in toevallige volgorde, alternerende volgorde, blokken, zijtakken

polymeerkristallen - opgevouwde keten: meerlagige structuur bereikt door uitkristalliseren sterk verdunde oplossing - sferuliet (bolvormig): semi-kristallijne structuur die ontstaat uit polymeersmelt, lijkt op nucleatie met geordende en ongeordende gebieden: bolvormig tot ze elkaar raken – korrelstructuur

vacature (puntvormige roosterfout) atoom ontbreekt op roosterpositie (metalen)

self-interstitial (puntvormige roosterfout) extra atoom in rooster: heeft zeer hoge vormingsenergie, grote roosterdistortie, sterk verstevigend en sterk (metalen)

kation-interstitieel (puntvormige roosterfout bij keramieken): moeten steeds neutraal blijven

3

kation-vacature anion-vacature

Frenkel defect: kation vacature en kation interstitieel Schottky defect: kation vacature en anion vacature kan ook: niet stoichiometrische verhouding: Fe(1-x)O met x = 0.01 door beperkte aanwezigheid Fe3+ ipv Fe2+

vaste oplossing substitutioneel: kristalstructuur blijft behouden, homogene verdeling door random verdeling en uniforme dispersie, VWn: 1) verschil in atoomstralen < 15 %, 2) zelfde kristalstructuur 3) klein verschil EN (anders intermetallische bindingen) 4) hogere valentie makkelijker op te lossen dan lagere valentie interstitieel: vullen holtes tussen atomen, slechts beperkt aantal mogelijk <10% oplosbaarheid, zorgt steeds voor roosterdistortie

roosterfouten polymeer vertakking – interstitieel vreemd monomeer in keten – substitutioneel open keten – vacancy zijtak – lijnvormig defect 2 parallelle lijnen met opening op einde – halfvlak schuin gebied – schroefdislocatie losse keten, dangling chain, noncrystalline region (typisch polymeer)

randdislocatie extra halfvlak aan rand materiaal: meer atomen/V dan gem onder extra halfvlak: minder atomen/V dan gem

schroefdislocatie lineaire distortie, veroorzaakt door schuifspanning

grensvlakken scheiding zones met ≠ kristalstructuur of ≠ kristaloriëntatie extern oppervlak: heeft oppervlakte E korrelgrens: scheiding 2 zones met ≠ oriëntatie: atomaire mismatch tussen korrels: hoek tussen [111] = misoriëntatiehoek kleiner dan 15° lagehoekkorrelgrens hogehoekkorrelgrens kan worden gezien als samenstelling randdislocaties (tilt lhkg) of samenstelling schroefdislcoaties (twist lhkg) grenzen zijn chemisch reactiever, onzuiverheden komen er in grotere concentratie voor (meer plaats en minder impact), korrelgroei treedt op bij hoge T, voldoende E zodat korrelgrenzen zich kunnen aanpassen zodat grenzen krimpen of uitzetten cohesieve krachten blijven sterk aanwezig in koorelgrens modelleren adhv zeepbelmodel fasegrens: scheiding tussen korrels met ≠ kristalstructuur tweelingen: korrelgrens met symmetrie: spiegeling tov korrelgrens gevormd door herschikking atomen tijdens vervorming of gloeien vb FCC: ABCABCBACBA: zorgt voor stapelfout

volumetrische roosterfouten

scheurtjes (samenklontering vacancies), porositeiten, insluitsels (samenklontering onzuiverheden)

visualisatie technieken : metallografie en materialografie macrografie vb koperdoorsnede: vezelstructuur LOM = licht optische microscoop: oppervlakte voorbereiding (schuren, polijsten en etsen) cruciaal vb: contrastverschillen door korreloriëntatie: andere weerkaatsing licht of aanetsen korrelgrenzen met zuur etsmiddel: groef op reactiefste gebied = zwarte lijn =korrelgrens TEM / SEM = transmissie of surface EM: laten toe op grootte golflengte licht te absorberen APT: atome probe tomography: met fijne naald atoom per atoom analyseren

interfusie diffusie tussen verschillende roosters (≠ atomen)

eigendiffusie binnen 1 materiaal

VWn diffusie voldoende E om bindingen te breken en distortie te overwinnen + naburige positie moet vacant zijn

substitutionele diffucie subst atoom vacante positie

eigendiffusie eigen atoom vacature

4

interstitiële diffucie interst atoom lege interst plaats

diffusieflux hoeveelheid massa die diffundeert op bepaalde oppervlakte en tijdseenheid

steady state diffusie flux constant in tijd niet steady state diffusie

diffusie-lengte = karakteristieke afstand sqrt(D*t) voor diffusieproces: voor x = sqrt(D*t) geldt ongeveer Cx = (Cs+C0)/2

halfgeleiding zie slides!

diffusie bij polymeren makkelijk voor kleine molecules, steeds afhankelijk van absorptiecapaciteit (nestelen in) en permeabiliteit (doorlaten): indien permeabiliteitscoef laag is dan is deze stap trager dan de diffusie en dus snelheidsbepalend

diffusie bij keramieken makkelijk voor kleine atomen, steeds ladingsneutraliteit behouden

normaalspanning atoomvlakken worden uti elkaar getrokken snel tot brosse breuk

schuifspanningen atoomvlakken schuiven over elkaar latere breuk: ductiel gedrag

alternatieve Emod - tangent methode: raaklijn tekenen - secant methode: verbinden met O

atomaire Emod helling F op r0: hoe steiler, hoe dieper pot put, hoe steviger de binding, hoe hoger Emod hoe hoger smeltT, …

anelasticiteit niet direct terug vervormen na wegnemen, zekere inertie vb viscositeit bijpolymeren

poisson moduclus verhouding krimp in ene richting vs rek in andere

hydrostatische compressie dezelfde drukspanning in alle richtingen zorgt voor volumeverandering met behoud vorm: p = -K*verschil V / V0 voor polykristallijn metaal zonder kristallografische voorkeursrichting

Lüdersbanden en –rek typisch gedrag Al en staalsoorten: binnenste deel blijft enkel elastisch vervormd, buitenste vormt banden met pl vervorming

uniforme rek tot M, daarna treedt insnoering op: meer rek op ingesnoerd stuk

treksterkte sigma bij M

breukspanning sigma bij breuk

ductiel bros meten met breukrek of insnoering

taaiheid meten met oppervlakte onder trek-rek curve

resiliëntie hoeveelheid E dat materiaal kan opnemen voordat pl vervorming optreedt

ware spanning en rek tov ogenblikkelijke doorsnede en lengte

koudvervorming na vervorming zal sigma stijgen duis meer F nodig om opnieuw te vervormen = verstevigen: hoe groter n, hoe meer verstevigd bij vervorming, hoe meer weerstand tegen scheurvorming bij vervorming, hoe langer insnoering wordt uitgesteld, grote n: goede deukweerstand en dieptrekking zorgt voor grote dislocatiedensiteit

rekversteviging en elastisch herstel

bij unload in plastisch deel: deels terug volgens // met elastische curvce (= elastisch herstel), bij reload: zelfde curve volgen dus sigma is verhoogd (= rekversteviging)

hardheid weerstand tegen pl vervorming, niet destructieve metingen vb Rockwell: 1e en 2e indruk

glijvlak vlak met dischtste stapeling

glijrichting familie richtingen met dichtste stapeling

slip proces pl vervorming via beweging dislocaties

dislocatiedensiteit totale dislocatielengte/V-eenheid materiaal, indien groot dan makkelijk vervormbaar

eign dislocaties 1) Spanningsveld: drukspanning bij te veel atomen, trekspanning bij te weinig neemt radiaal af

2) Mobiliteit en bewegingszin 3) Annihilatie en vermenigvuldiging 4) Tijdens vervorming 95 % E wordt warmte en 5% E wordt gestockeerd als

strain E

geldig glijsysteem u*h+v*k*w*l=0 met [uvw] en (hkl)

herleide schuifspanning schuifspanning van een bepaald glijsysteem, elk glijsysteem heeft altijd één met hoogste tauR: dit wordt actief zodra tauR een kritische waarde overschrijdt (eenkristal vervormt plastisch bij tauCRSS): parallelle verschuivingen langsheen sample oppervlak: slip in eenkristal is zichtbaar bij polijsting; in polykristallijn materiaal: in meeste korrels meerdere glijsystemen actief: duidelijk

5

elkaar snijdende lijnen op oppervlak, meestal macroscopische vervorming: korrels rekken uit en sterker dan éénkristal: extra verhindering pl vervorming door korrelgrenzen

tweelingvorming homogene verschuiving met lokale heroriëntatie kristalrooster kristallografische oriëntatie blijft boven en onder glijvlak dezelfde bij gewone slip

verstevingingsmechanismen door verlaging dislocatiemobiliteit

1) Korrelgroottereductie: atomaire wanorde en korrelgrens vertraagt dislocatie (lagehoek heeft weinig effect, maar hogehoek zorgt voor opstapeling aan rand korrel en soms induceert dit dislocaties in volgende korrels; tweelingen meeste effectief), verhoogt ook meestal taaiheid materiaal

2) Vaste oplossing: interstitiële onzuiverheden zorgen voor extra drukspanning (nestelt zich waar er ‘onderdruk’ is minder beweging), substitutionele nestelen zich zodat ze minst distortie veroorzaken minder beweging

3) Rekversteviging: materiaal wordt sterker en harder door koudvervorming: zorgt voor zeer veel dislocaties, door onderlinge afstoting verhinderen deze de algemene beweging

gloeibehandeling terugbrengen oorspronkelijke eigenschappen 1) Herstel:

drijvende kracht: versnelde diffusie door hogere T deel van de dislocaties wordt geannihileerd bij opwarming, waardoor de densiteit daalt herstel thermische en elektrische geleidbaarheid

2) Rekristallisatie: drijvende kracht: aanwezige resterende vervormingsenergie vorming strain-free equiaxiale korrels met lage dislocatiedensiteit proces van nucleatie en groei, T en t afhankelijk, nood aan short-range diff terug eigenschappen van voor koudvervorming noodzakelijk: korrelgrenzenmobiliteit

3) Korrelgroei: drijvende kracht: aanwezige korrelgrensenergie via korrelgrensmobiliteit krimpen kleine korrels en groeien de grote

taaiheid kan hoge impact weerstaan zonder breuk, maat: opp onder trek-rek curve

ductiele breuk 1) Beperkte insnoering 2) Ontstaan microvoids in materiaal 3) Samenvoegen microvoids tot elliptische scheur met langste richting en groei

loodrecht op spanning 4) 45° tov trekrichting want daar maximale schuifspanning propageert breuk 5) Cup-and-cone breuk met aan binnenkant zeer onregelmatig oppervlak: veel pl

vervorming

fractografie breukstucie: sferische dimples door trekspanning: elk is halve microvoid C-vormige/parabolische dimples door afschuifspanning in cup-and-cone region

brosse breuk snelle propagatie, niet zichtbaar vervormd, groeit loodrecht op richting spanning, relatief vlak breukoppervlak (1) initiatie (2) V-vormig waaierpatroon richting initiatie ‘gunstige’ factoren brosse breuk: lage T, hoge vervormingssnelheid, trekspanningen

transkristallijne breuk door korrels interkristallijne breuk: volgt korrelgrenzen (komt voor bij verzwakte korrelgrenzen)

spanningsconcentratie aan scheurtip reeds aanwezige scheurtjes gaan verder scheuren, zorgt in bros materiaal voor directe breuk zodra 1 plaats kritische spanning bereikt in ductiel materiaal voor pl vervorming aan scheurtip en uniforme herverdeling van spanning afbotten tip + rekversteviging

breuktaaiheid modus I: trek, modus II: schuif, modus III: torsie weerstand tegen brosse breuk van materiaal met zekere ductiliteit en scheurtje

NDT niet destructieve technieken om scheurtjes te detecteren vb ultrasoon: kaatst terug bij ‘einde materiaal’: indien snel dan scheurtje

6

kerfslagproef gewicht laten vallen en impactenergie meten door hoogteverschil Izod: inklemmen helft Charpy: inklemmen beiden (centrale impact) FATT: fracture aspect transition temperature: 50% ductiel, 50% bros ITT20: impact transition temperature 20J: bij welke T 20J impactE is DBTT: ductile to brittle transition temperature: overgangsT naar ander gedrag: FCC en HCP behouden ductiel gedrag, BCC en keramische materiale hebben overgang, hoogsterktestaal en Ti steeds brittle kleine korrel taaier materiaal lagere DBTT

klinknagelverbinding eerst opwarmen: beter vervormbaar + trekt strakker samen bij afkoeling door thermische uitzetting

vermoeiing door wisselende spanningen lager dan treksterkte en vloeigrens toch breuk vermoeiingskromme heeft S (amplitude) tov N (# cycli): vermoeiingsgrens: onder deze sigma nooit breuk fatigue strength: sterkte bij bepaald #N en fatique life: levensduur bij bepaalde S - vertoont bij breuk beachmarks (positie scheurtip bij begin-einde reeks cycli) en striaties: microscopisch is elke spanningscyclus zichtbaar; niet zichtbaar in gebied restbreuk - factoren: trekspanningsconcentraties vermijden (zeker aan oppervlak) verlaagt kans op vermoeiing (vb. afgeronde hoeken, gepolijst oppervlak, oppervlaktebehandeling, aanbrengen restspanning)

shot peening aanbrengen restspanning: plaatselijk pl vervormd zorgt voor snellere plastische vervorming: werkt scheurpropagatie tegen: vermoeiingsweerstand stijgt

thermische vermoeiing door wisselende T ook wisselende spanning die zo tot breuk kan leiden

vermoeiingscorrosie zorgt voor verdwijnen vermoeiingslimiet (kan vb door omgevingsfactoren)

dye penetrant maakt scheurtjes zichtbaar door capillaire werking

kruip zeer trage, blijvende plastische vervorming bij rel hoge T en rel lage statische belasting, tijdsafhankelijk proces

kruipproef 3 delen: 1) continu dalende vervormingssnelheid door rekverstevinging, 2) constante vervormingssnelheid, lineair verloop, rekverstevinging en herstel in evenwicht, 3) vervormingssnelheid neemt toe breuk in 2) steady state reksnelheid belangrijk voor toepassingen met lange levensduur in 3) tijd tot breuk tr belangrijk voor toepassingen met korte levensduur spanning en T: proef loopt sneller bij opvoeren: hogere initiële vervorming, hogere constante reksnelheid en snellere breuk

weerstand tegen kruip verhogen

hoge Tm, verstevigen door vaste oplossing of precipitatie, dispersie van niet oplosbare 2e fase om vergroving te vermijden, korrelgrenzen vermijden (ideaal: eenkristal): kruip bij hoge T gaat via glijsystemen! Kruipsnelheid is anisotroop: traagst kruipende richting leggen in richting hoogste spanning

oplosbaarheidslimiet max consentratie aan opgeloste atomen in solvent

homogeen systeem éénfasig

heterogeen systeem meerfasig (chemisch en of fysisch verschil)

isomorf systeem heeft één vaste toestand

te snel gekoeld: evenwicht segregatie binnen 1 korrel, integriteitsverlies materiaal, te lage Tm door laagsmeltende samenstelling in korrelgrenzen, ontstaan dunne film (vl!) in korrelgrens

eutectisch (binair) diagram 2 D model met T uitgezet tov concentratie ≠ soorten stolling: eutectische stolling = gelamelleerd proeutectische stolling: korrelvorming

VB productie helder ijs!!

intermetallische verbinding specifieke samenstelling

eutectische reactie liquid 2 vaste fasen (bij koelen)

eutectoïdische reactie vast 2 andere vaste fasen (bij koelen)

peritectische reactie liquid + vast andere vast (bij koelen) 3 gavallen: hypo-eutect: te veel vast vast + nieuwe vast (blijven korrels achter) hyper-euctect: te veel vl vl + nieuwe vast (blijft liquid achter) exacte verhouding

7

congruente FTF geen verandering in samenstelling (%verhouding blijft gelijk) vb allotrope TF, smelten zuivere stoffen, dalen op lijn intermetallische verbinding

incongruente FTF vb eutectisch/eutectoïdisch/peritectisch, smelten isomorfe legeringen

alpha ferriet BCC (lage T): maximale oplosbaarheid 0.022%C

gamma austeniet FCC (gevormd bij 912 °C) ,maximale oplosbaarheid 2.14%C

Fe3C cementiet intermetallisch, is bros en hard, metastabiel

delta ferriet BCC (gevormd bij 1394°C)

perliet gelamelleerde structuur: ferriet-cementiet, vertoont compositiegedrag, deze structuur minimaliseert de diffusieafstand (heterogene nucleatie in korrelgrenzen) hypo samenstelling: ook proeutectoïdisch alpha ferriet aanwezig hyper samenstelling: ook nog pro-eutectoïdisch Cm aanwezig: overschot in korrelgrenzen, zorgt voor makkelijke brosse breuk

homogene nucleatie spontane TF als nieuwe toestand energetisch gunstiger is; sferische nucleï: cluster/embryo met te kleine r verdwijnt weer cluster/nucleus/kiem met grote r groeit hoe lager T, hoe makkelijkere nucleatie : hoe meer nucleï maar hoe minder groei fijne korrel

heterogene nucleatie oppervlakte energieën zorgen dat nucleatie al bij minder beschikbare E gebeurt vb zones in Al stolling: in afgeschrikte randzone fijnkorrelig, equiaxiaal, dan columnaire groeizone: langwerpig door aanhechting in 1 richting, dan centraal grofkorrelige equiaxiale structuur tijdens laatste trage afkoelingsfase vb productie eenkristal: spoelvormige verwarming rond vloeibaar en aanbrengen één kiem vb metallische glazen: heel snelle afkoeling: behoudt amorfheid vb kunstmatige regen: aanbrengen kristal AgI ~ijskristal: doet dienst als nucleus waaraan H2O hecht regent uit (vb. regenschaduw bedrijven) vb invriezen frambozen: zeer snel veel nucleï die niet groeiten dus structuur niet doorprikt

groei zodra r> r*: simultaan met nucleatie, stopt bij botsen op andere fase, diffusie over lange afstand nodig, zelfde vorm curve aanhechtingssnelheid atomen aan cluster maar naar boven verschoven: meer E nodig net onder Tm: grofkorrelig heel lage T: fijnkorrelig groeisnelheid gedefinieerd als tijd nodig om TF 50% te laten doorgaan

kinetiek tijdsafhankelijkheid van TF snelheid

TTT-diagram isotherme fasentransformatiediagramma: lagere T: ractie gaat sneller door, maar te lage T: reactie gaat (bijna) niet meer door, voor elke S-curve (kinetiek) wordt 0%,50% en 100% uitgezet

bainiet zeer fijne perliet: gevormd op lage T (competitief)

sferoidisatie langdurig gloeien onder eutectoïdische T: langwerpige structuur perliet / bainiet bolvormige structuur

martensiet éénfasig en niet-evenwicht fase: BCT structuur: C in oververzadigde vaste oplossing, snelle TF zal optreden bij opwarmen, gebeurt diffusieloos en instantaan, naaldvormige structuur

CCT diagram constante koelsnelheid; snelle koeling: fijnere korrel, minstens critical cooling rate nodig: minimum om volledig martensiet te krijgen

getemperd/ontlaten martensiet

lijkt op zeer fijne sferoidisatie, ductieler en taaier dan martensiet, gloeibehandeling 200° - 650°C (BCT alpha + Fe3C)

- fijne perliet harder dan grove: Cm lamellen beperkt vervormbaar hindert dislocatiemobiliteit + meer

korrelgrenzen hindert dislocatiemobiliteit

- martensiet bros en hard: BCT structuur heeft beperkt #glijsystemen; hoge % interstitiële C hindert beweging

dislocaties, volumeverandering door fasenTF zorgt voor interne spanningen

allen alpha + Fe3C behalve martensiet: BCT eenfasig

8

sferoidiet weinig Fe3C-bollen in a-matrix

zacht en ductiel

grove perliet gelamelleerd (grof) harder en sterker, minder ductiel

fijne perliet gelamelleerd (fijn) harder en sterker, minder ductiel

bainiet heel fijn gelamelleerd harder en sterker, minder hard dan martensiet, ductieler dan martensiet

getemperd martensiet

kleine Fe3C korrels in a-matrix

sterk, minder hard dan M, maar veel ductieler dan M

martensiet naaldvormige korrels hard en bros

Metaaleigenschappen Staal < 1 wt%C

gietijzer >2wt%C

>0.76%C: proeutectoïdisch Cm gevormd (ongewenst)

- veelgebruikt: - grote voorraad (erts)

- goedkope ontginning, raffinage en vormgeving

- op maat maakbare eig via legeringen en gloeibehandelingen

- beperkingen: - hoog soortelijk gewicht

- lage elektrische geleidbaarheid

- corrosiegevoeligheid

- staalsoorten

laag C <0.25%C

plain goedkoopst, zacht en taai, rekversteviging, verwerkbaar/lasbaar, ferriet/perlietstructuur

high strength, low alloy

extra Cu,V,… soms gloeibehandeling om sterker te maken, hogere sterkte, blijft ductiel

medium C 0.25-0.6

plain worden geaustenitiseerd: afschrikken en ontladen, beperkte hardheid (enkel dunne secties)

heat treatable toevoeging Cr, Ni, Mo: hardheid stijgt: meer mogelijk naar sterkte/ductiliteit

high C >0.6

plain/tools hardst/stijfst/minst ductiel, zeer slijtagebestendig bijna altijd gehard en ontladen carbides gevormd met legeringselementen

roestvast + extra Cr > 11-12% en Ni/Mo (sterke stijging prijs) ≠ kristalstructuren mogelijk zeer veelzijdige eig en corrosieweerstand

Gietijzersoorten

- meestal 3 – 4.5 wt%C

- hogere %C lager Tm

- vaak gewilde reactie Fe3C 3 Fe (alpha) + C (grafiet) maar verloopt niet spontaan

toevoegen > 1wt% Si en lagere afkoelsnelheden gebruiken verloopt wel spontaan

- relatief bros, vaak gegoten in finale (complexe) vorm

- sterke mechanische demping van trillingen

grijs gietijzer grote grafietlamellen (donker) in ferrietmatrix (licht) soms met restjes cementiet

nodulair gietijzer noden van grafiet in ferrietmatrix (nooit Cm)

wit gietijzer massieve cementietkorrels (licht) in perlitische matrix

smeedbaar gietijzer grafietrozetten (door gloeitbehandeling) in volledige ferritische matrix

gietijzer met compact/ vermiculair grafiet

grafietlamellen én nodulair grafiet

9

Non-ferrolegeringen

Cu en Cu-legeringen

o Zacht, ductiel, bijna oneindig koudvervormbaar (en ± 100% insnoering)

o Goede corrosieweerstand tegen lucht en (zee)water

o Messing: Cu+Zn: eenfasig <35%Zn, zacht, ductiel, makkelijk koudvervormbaar

meerfasig: >35%Zn: harder en sterker

o Brons: Cu + Sn: uitstekende corrosieweerstand, geringe geluidsdemping

o Cu + Be: na gloeibehandeling sterkste Cu legering

Al en Al legeringen

o Licht (1/3 staal), sterk, duurzaam, sterk aanpasbaar via legering/thermische behandeling

o Sterke corrosieweerstand (verbeterbaar met oppbehandelingen) door natuurlijke beschermende

oxidelaag die hecht aan Al

o Goede warmte en elektriciteitsgeleider

o Zeer ductiel en laag smeltpunt

Mg en Mg legeringen

o Laagste dichtheid van alle structurele materialen

o Rel zacht, lage Emod, moeilijk vervormbaar op lage T (HCP structuur)

o Zeer corrosiegevoelig

o Poedervorm sterk ontvlambaar

Ti en Ti-legeringen

o Rel lage densiteit en hoog Tm

o Zeer hoge sterktes mogelijk en zeer ductiel

o Extreem goede corrosieweerstand vb. in lichaam

o Zeer duur

Andere:

o Refractaire metalen (vuurvast): W, Nb, Mo, …

o Superlegering (duur + interessante eig): Ni/Cr/Co/Fe/Mo-legeringen

o Edele metalen

o Andere non-ferro

Keramiekeigenschappen Vaak spinelstructuur, soms polymorfisme (vb. ZrO2: monoklien tetragonaal kubisch met T stijgt)

Meestal brosse breuk zonder eerst pl vervorming (zowel kristallijn als amorf) steeds loodrecht op hoogste

trekspanning

Nodige treksterkte << interatomaire binding te verwachten is door scheurtjes, poriën

spanningsconcentraties

Spanningscorrosie: statische vermoeiing/uitgestelde breuk bij lage stress in vochtige omgevingen

Breuktaaiheid << metalen

Breuksterkte normaal verdeeld door invloeden toevaligheden bij productie (holtes, kerven, poriën, wordt

gecompacteerd en gesinterd op hoge T en p: reduceert sectie, herwerking zorgt voor

spanningsconcentraties)

Druksterkte = ± 10*treksterkte (stenen brug metalen brug) door indrukbaarheid poriën

Fractografie: typische breuk met 3 zones: (1) spiegelzone (2) mistzone (3) verhakkelde zone

Hardste materialen, vaakgebruikt als abrasief

Trekproef niet ideaal (moeilijk inklemmen, moeilijk alligneren, moeilijk juiste geometrie) buigproef

Kristallijn keramiek (ionair)

o Beweging van dislocaties is moeilijk

o Sterke ionaire binding

10

o Zeer weinig glijsystemen

o Grote burgersvector

Kristallijn keramiek (covalent)

o Moeilijke beweging dislocaties

o Zeer weinig glijsystemen

o Ingewikkelde dislocatiestructuren

o Zeer slechte covalente bindingen

Amorf keramiek

o Geen dislocaties

o Viskeus vloeien, bepaald door viscositeit

o Vervormingsv bepaald door aangelegde F

o Geen voorkeursrichting zoals bij kristallen

o Hoge viscositeit biedt veel weerstand tegen vloeien

Polymeereigenschappen Sterk beïnvloed door vervormingssnelheid, T, chemische omgeving: verschil van bros metaalgedrag

elastomeer in gebied 4°C-60°C kan!

Macroscopische vervorming van semikristallijn polymeer

o Vanaf yield strenght kleine zone van insnoering waar ketens zich alligneren wordt steviger: deze

zone vervormd niet verder bij toenemende stress treedt zelfde effect op in andere gebieden

insnoering over volledige lengte sample

metaal: eens insnoering optreedt wordt stress geconcentreerd

Visco-elastische vervorming:

o Bij constante belasting: eerst ogenblikkelijke verlenging, dan geleidelijke extra verlenging na

wegnemen stress stuk ogenblikkelijk terug, stuk met tijd terug en stuk blijft vervormd;

o Perfect viskeus gedrag: geen ogenblikkelijke rek en volledig permanent vervormd

o Bij constante T daalt stress voor constante rek met tijd = spanningsrelaxatie, aangegeven met

spanningsrelaxatiemodulus Er

o Voor vast tijdsinterval en variabele T: naarmate T stijgt daalt Er:

glastransititieT: T<Tg: ketens kunnen niet bewegen tov elkaar door vdW krachten

T>Tg: vdW vallen weg ketens kunnen bewegen Er daalt plots sterk: veel meer rek bij

bepaalde stress (lagere helling curve), begin visco-elastisch gedrag

Tm: overgang vaste (± geordende) structuur viskeuze amorfe structuur (afhankelijk van

polymeerstructuur en opwarmsnelheid

o Afhankelijk van moleculaire configuratie ander gedrag:

Hoog kristallijn: weinig effect Tg, want weinig amorf: blijft hoge Er tot Tm

Beperkte cross-links: rubberachtig gedrag tot rel hoge T waar polymeer ontbindt

Amorf: zie bespreking met glastransitieT en Tm

Breuk bij polymeren

o Thermosetters: brosse breuk; initiatie aan spanningsconcentratie, propagatie door breken cov

bindingen

o Thermoplasten: bros en ductiel mogelijk, gedrag bepaald door T, reksnelheid, imperfecties,

structuur, … bros gedrag bij T<Tg (hoge Er) ductiel gedrag voor T > Tg (lage Er)

o Crazing: lokale pl vervorming zorgt voor microvoids met in tussengebied sterke oriëntering ketens =

vezelbruggen, bij hoge stress groeien de bruggen en breken ze microvoids coaliseren vormen

scheurtjes die polymeer ondoorschijnend maken; mechanisme absorbeert E, verhoogt taaiheid

Impact sterkte: thermosetters bros, thermoplasten DBTT: impactsterkte neemt af bij hogere T door hogere

zachtheid

11

Scheurweerstand: belangrijk voor folies, wordt bepaald door meten E voor propagatie scheur in gescheurd

polymeer

Hardheid: zachter dan metalen en keramieken

Vermoeiing: soms waarneembaar vermoeiingsgrens, vaak op lage stress en gevoelig aan frequentie

Vervorming bij semikristallijn polymeer (composietgedrag amorf en kristallijn):

o Elastisch: lage stress: enkel verv in amorfe delen nl verlenging in richting stress

o Elastisch: verdere alignering en verlenging in amorfe zone + uitrekken van cov. Verbindingen in

kristallijne zones toename dikte kristal

o Plastisch: ketens in lamellaire structuur tilten en aligneren zich met stress, tussen ketens enkel vdW

actief

o Plastisch: kristallijne gebieden ontbinden zich

o Volledige alignering met stress: zeer sterk geordende structuur gevormd = drawing/koudrekken

wordt gebruikt om mech eign van polymereervezels en folies te verbeteren

Factoren die eign beïnvloeden

o Stijgende T en dalende reksnelheid: daling trekmodulus en treksterkte én toename ductiliteit

o Processing kan moleculaire structuur veranderen vb door # crosslinks te veranderen

o Polaire groep in monomeer kan vdW vergroten (blijft rel klein maar door vele bindingen toch

belangrijk) groot effect op mech eign

o MM stijgt dan ook treksterkte stijgt

o Kristallijne zones: hoge vdW door dichte pakking toename kristalliniteit zorgt voor: hogere

trekmodulus, hogere treksterkte, hogere brosheid

o Koudrekken (crf rekversteviging bij metalen) verhoogt mech sterkte

Vaak gebruikt bij productie vezels en films

Eign na koudrekken zeer anisotroop (door alignatie)

Trekmodulus en –sterkte nemen sterk toe in stressrichting

o Warmvervorming: pas effectief als er nadien snel wordt gekoeld, anders gaan eign verloren door

relaxatietijd

o Gloeibehandeling zonder vooraf koudrek: toename kristalliniteit dus toename trekmodulus,

vloeigrens en dalende ductiliteit gloeibehandeling metalen!

Verwarmingsmechanisme bij elastomeren (wirwar polymeerketens met onderlinge crosslinks)

o Bij aanleggen trekspanning volledige alignatie volgens trekrichting + ‘strekken zich uit’

o Bij wegnemen belasting zorgen crosslinks voor terugkering naar oorspronkelijke positie (dus volledig

elastisch)

o VWn:

Polymeer blijft amorf, moeilijke kristallisatie

Bij aanlegen stress kunnen ketens vrij roteren

Dwarsverbindingen verhinderen beweging van ketens langs elkaar en vermijden pl verv

# dwarsverbindingen bepaald door vulcanisatie

Tg moet ruim beneden gebruiksT zijn

Vulcanisatie: irreversibele chemische reactie op verhoogde T: meer dwarsverbindingen tussen ketens door S

(vulcanisatie) of O (oxidatie) tussen onverzadigde polymeerketens effect: meer stress nodig voor zelfde

rek dus stijver

Composieteigenschappen Metaal: + sterk en taai - zwaar

keramiek: + sterk en warmtebestendig - bros

polymeer: + licht en ductiel - zacht en niet bestand tegen hoge T

combinatie voor optimale eign

- vaak matrix + gedispergeerde tweede fase

12

Deeltjes verstevigd: large particles

o Macroscopische interacties materialen

o Meestal: deeltjes harder en stijver dan matrix

o Deeltjes beperken mobiliteit matrix in buurt van deeltje

o Matrix draagt deel belasting over aan deeltje

o Hechting deeltje/matrix cruciaal

o Zorgt voor hogere stijfheid/hardheid dan gewone matrix en voor betere hechting dan enkel deeltje

o Vb. cermiet: Co-matrix met meer dan 90% WC deeltjes

Deeltjes verstevigd: dispersie-verstevigd:

o Deeltjes met diameter 10-100 nm

o Interacties op atomair/moleculair niveau

o Matrix draagt grootste deel belasting, deeltjes hinderen dislocatie-mobiliteit

o Zorgt voor hogere yield strength, hogere treksterkte en hardheid

Vezelverstevigd

o Hoge verhouding sterkte en stijfheid densiteit door hoge specifieke sterkte en specifieke mod

o Gedrag bepaald door mech eign vezel en matrix: mate waarin matrix aangebrachte belasting op

vezels overbrengt bepaald door lengte, oriëntatie, concentratie vezels en sterkte van matrix/vezel

o Vb. lang en voldoende geconcentreerd + gealigneerd: maximale overdracht stress in logitudinale

richting + maximale versteviging

vb. kort en gealigneerd: nauwelijks overdracht stress op vezels: weinig versteviging

vb. random verdeling: weinig anisotropie in mech gedrag composiet

o Composietmatrix: (metallisch (ductiel), polymeer(ductiel), of keramisch (hoge taaiheid)

Metaal/polymeermatrix

Vezels aan elkaar binden en kracht op vezels overbrengen, moet ductiel zijn en

lagere Emod hebben dan vezels

Beschermen van vezels en vermijden oppervlaktescheuren aan vezelopp

Verhinderen scheurpropagatie door afstandsverhoging tussen vezels geen falen

zelfs als meerdere vezels gebroken zijn

Noodzakelijk: goede hechting vezel matrix

o PMC-GFRP (glasvezel):

Makkelijk zeer sterke vezels uit smelt trekken

Hoge beschikbaarheid, makkelijke verwerking, lage prijs

Rel sterke vezel zeer hoge specifieke sterkte (dankzij lage densiteit)

Meestal vrij inert met goede corrosieweerstand

Oppscheurtjes vermeden dankzij deklaag

Tweede deklaag zorgt voor goede hechting met matrix

Maar te lage stijfheid glasvezel

Maar max gebruikstemp polymeer 200°C – 300°C (te laag)

o PMC-GFRP (koolstofvezel):

Grootste specifieke Emod en grootste specifieke sterkte

Meest gebruikte verstevigingsvezel na glas

Behoudt mech eign op verhoogde T

Vrij inert op kamerT

Kunnen gevarieerde mech en fys eign vertonen door design

Rel goedkope en efficiënte productieprocessen beschikbaar

Geproduceerd op basis van organische producten

o MMC

Matrix is ductiel metaal (vb. Al/Mg/Ti/Cu-legering)

13

Goede stijfheid, specifieke sterkte, slijtageweerstand, kruipweerstand, thermische

geleidbaarheid, dimensionele stabiliteit hoger dan basismateriaal

Tov PMC:

Hogere gebruiksT, maar soms hoge reactiviteit tussen matrix-vezel op hoge T

Niet brandbaar

Hoge weerstand tegen organische vloeistoffen

Veel duurder

o CMC

Keramische materialen zijn uiterst goed bestand tegen oxidatie en degradatie op verhoogde

T, maar zijn zeer bros

CMC zorgt voor verhoogde taaiheid (KIc sterk verhoogd dankzij deeltjes, …) vaak is

composiet opgebouwd uit 2 ≠ keramische materialen

Scheur initieert in matrix maar scheurgroei wordt door composiet gehinderd

vb. transformation toughening: bevat tetragonaal ZrO2: door stress aan scheurtip wordt dit

metastabiele ZrO2 monoklien kleine Vtoename dus drukspanning die propagatie remt

Processing Thermische processing van metalen

- vaak op hoge T gloeibehandeling: verwijderen interne spanningen, herstel taaiheid en ductiliteit na koudverv.,

creëren microstructuur in materiaal

- gloeicyclus: 1) opwarmen aan spec v

2) snele diffusie op hoge T

3) afkoelen aan bepaalde afkoelsnelheid

zorgt voor T-gradiënt over dikte van sample mogelijke gradiënten in structuur, interne

spanningen kunnen tot scheurvorming leiden

- herstel en rekrastillisatie: om ductiliteit terug te krijgen na pl. Verv op kamerT

- sferoidisatie: morfologie w gewijzigd van Cm-deeltjes

- spanningsarm gloeien: verwijderen interne spanningen op T zodat microstructuur niet wordt gewijzigd

- interne spanningen door mech bewerking als slijpen, niet uniforme afkoeling vb. lassen, na fasenTF waarbij fase

met andere densiteit ontstaat

Precipitatie-harden

-VWn: - hoge oplosbaarheid B in A

- oplosbaarheid neemt snel af met dalende T

- mismatch tussen matrix en precipitaten (zorgt voor roosterspanning en bemoeilijkt beweging)

- aanwezigheid zeer fijne, uniforme dispersie van 2e fase (= precipitaten) zorgt voor enorme sterktetoename

vaak gebruikt voor legeringen zonder fasenTF (vb. Al en Cu)

- methode: 1) afkoelen alpha fase zodat alpha + beta wordt gevormd zeer snel zodat geen beta diffusie

mogelijk is oververzadigde vaste oplossing zorgt voor vast metaal (dus voldoende lang op hoge T

voor volledige oplossing en dan snel koelen)

2) opwarmen tot T waarop beta-diffusie mogelijk is = verouderen (lang genoeg op deze T om

optimale eign te bekopen, daarna will afkoelsnelheid) precipitaten gevormd

- verouderingstijd: eerst in zones (clusters van atomen in schijfjes van enkele atomen dik en 25 atomen diameter),

dan onderveroudering (nog steeds stijgende sterkte en hardheid) vervolgens optimum en dan oververoudering

(dalende sterkte/hardheid)

- oververzadige vaste oplossing: vorming kleine precipitaten met beperkte mismatch

14

MO5: katalysatoren

Katalysator: adsorptie reactanten reactie geadsorbeerd product gas product

poriën zorgen voor keiveel opp: macro-meso-micro-poriën

Opp bepalen met BET: gekend volume (ideaal) gas bij gekende T en p gekende n0

buis naar staaltje open nieuwe T,p, V gekende ne

verschil in n = # mol geadsorbeerd

Bepalen grootte opp door monolaag te bekijken (naarmate p stijgt: monolaag-multilaag-condensatie in

poriën)

verloop n/p diagram geeft info over poriën: snelle stijging en hor asymptoot : smalle poriën, trage stijging en

vert asymptoot: slechte reactie met opp, trapjes: niet poreus en heel uniform, S vorm: weinig of grote poriën

Als bij daling druk ander verloop vertoont: lagere druk nodig om los te maken = hysteris: heel fijne poriën,

komt door capillaire werking

Biomassa: petroleum: basisketen, moeilijk chemicaliën en makkelijk brandstof uit maken biomassa:

functionele groepen: makkelijk chemicaliën, moeilijk brandsof

analyse reactieproducten met gaschromatografie: vergassen loskomen componenten; splitsen in buis:

steeds adsorptie – resorptie met ≠ snelheid na 300m gesplitst door H+vlam geeft pieken: afh. Van

grootte en plaats piek: %m en stof bepalen

BET vgl en gaschromatografievgl!

MO6: kunstgras

Elektrospinproces:

o Polymeer oplossen (anders viskeus dus moeilijk te verwerken)

o Druppel uit naald spanning met plaat 30 kV

o Taylorkegel gevormd, jet komt eruit als Fc > Fopp

o Random neerkomen vormt nanostructuur, gemiddelde diameter vezel evenredig met viscositeit

Toepassingen:

o filters (vb. waterfilter met hoge performantie bij lage druk en hoge flux bij lage druk

o wondverband: droogt niet uit, neemt veel vocht op, minder infectiegevaar (veel kleine poriën)

o pHsensor: snelle respons vb in combi met wondverband: infectie verandert pH dus kleur

o sterk lichtgewicht: nanovezels in composiet: impact verkleint vb PVB als laag in veiligheidsglas,

makkelijke productie

eign nanovezels

o willekeurig netwerk hoge porositeit, veel kleine poriën, hoge specifieke opp

kunstgras

o gealligneerde vezels snijden (goedkoop, maar rechte doorsnede fibrilage)

douchekopsnijden: duurder, met willekeurige doorsnede

o Tuftmachine: naald op en neer en lussen tijdelijk tegenhouden zodat ze niet worden meegetrokken,

kan ook nadien worden doorgesneden met mes = gesneden pool

o Geweven grasmat: blijft rechtop staan, is duur, kleine markt

Elementen:

1) Fundering 40 cm diep: doorlatend voor water, zand, steenslag

2) Shockpad: tussen fundering en grasmat: schokabsorptie korrellaag compacteert minder :gaat

langer mee omdat ze de schok niet moet opvangen

3) Op draagdoek bevestigen

4) Col op gras om het vast te houden

5) Vulling met zand: sprieten rechthouden en verzwaren anders drijven ze op regen

Eventueel aangevuld met SBR: recyclage goedkoop, slechte geur, ? uitloging zware metalen, zwart dus

warmt op ; natuurmateriaal: voelt goed maar is duur

ERCAT: testen veld-bal, veld-speler, materiaal eign

15

Botsproef: LDPE 16% stijfheid HPDE: minder stijf dus sneller omplooien, meer afremmen : meer verlies E

tussen 2 botsingen

MO7: oppervlakte-E

Aan oppervlak netto aantrekking naar bulk vloeistof om oppervlak te vergroten moet W > 0

Sferische druppelvorming: minimum oppervlak, vergroten gamma (oppervlaktespanning : F langs rand

vloeistof zodat evenwicht bestaat = E nodig om oppervlak te vergroten = arbeid nodig om opp te vergroten

= vrije E/opp

Du Noüy methode: ring in vloeistof F bepalen

Vloeistoffilm breekt: gamma = F/4PiR

Zisman methode: measuring surface energy: druppel met grote hoek: lage surfaceE tafel of grote oppE vl

lage hoek: grote oppE surface of lge oppspanning vl

critical surfaceT bepalen: plotten cos θ vs gamma vl snijpunt met cos = 1: gamma nodig om volledig

substraat te bevochtigen

MO8: energie-absorptie

2 delen: 1) warmte resistente skin plate: warmte tegenhouden en druk verdelen vb. IPC gekende thermische

eign, keert terug naar positie, geen W, geen E-verschil, wel tijdelijk E gestockeerd bij doorbuiging

2) kreukelzone/ energie absorberende structuur

Cola-blikjes: staal aluminium?

stapelvorm van belang?

Ftov indrukking grafiek maken: opgevangen E = opp onder curve, verloop: eerst lineair: elastisch deel,

nadien terug: geen resulterende energie opvang, dan plastische vervorming

Crushing efficiency: gemF/piekF: maximaliseren door lage piek (geleidelijk E absorberen vb door zelf deuk

aan te brengen in blikje (triggering) of door hoge gem F (meer E absorberen)

Blikje uit automaat lage re piek door val + botsing vloer reeds getriggerd

Statische test: geleidelijke druktest

Impact test: vallend gewicht: directe impact, computermodel met eindige puntenmethode: wetten

mechanica kloppen in elk punt + aan randen zelfde waarden, experiment inlezen door wit met zwarte punt

Explosietest: buis in extra laag: bescherming tegen vacuüm, composiet balk moet overblijvende E opvangen

Composiet: triggeren met afgeplatte kanten: propagatie scheur vermakkelijken, eenvoudige vorm is het

beste, vergelijking met SEA (specifieke absorptie energie (E/m))

Ruis in experiment neemt vorm A*sin(omega*t) aan met kleine A, grote omega weinig effect maar vb

voor versnelling te bepalen: - A*omega^2*sin(omega*t) dus wel merkbaar!

Computermodel: veel complexer: orthotroop ipv isotroop: modelleren met grotere stukjes , anders te traag

PC-oefening

Milieu-impact beperken: 3R’s: reduce,re-use, recycle

Method materiaalselectie:

o Functionele vereisten F: beperkte m, bepaalde prijs, beperkte verliezen, voldoende weerstand, …

o Geometrische vereisten G: overspanning, lengte, doorsnede, …

o Materiaalvereisten M: eigenschappen als E,€,densiteit, yield strength, corrosieweerstand, …

Andere indeling

o Gebruikseig = F (doet zich voor bij gebruik, nodige eig voor goed gebruik)

o Specifieke eig voor dit geval = G (afh van dit geval, dus omgevingsfactoren enzo bepalen deze eig)

o Materiaaleig = M (afh van materiaal)

Dan prestatie p = f(F,G,M) opstellen en splitsen naar p = f1(F)*f2(G)*f3(M)

PI = prestatie-index materiaal = f3(M) maximaliseren

log nemen en dan helling bepalen door iets over te brengen, steeds kijken welke kant maximaal is door vb te kijken

naar (a/b moet maximaal zijn dus a zo groot mogelijk en b zo klein mogelijk)