Inhoud

In een eerste hoofdstuk verduidelijken we materiaalkunde en haar plaats als ingenieursdiscipline, bespreken we de oorsprong en beschikbaarheid van de belangrijkste materialen en schetsen we het belang van de materiaalkunde voor duurzame technologische ontwikkeling.

Vervolgens wordt dieper ingegaan op de opbouw van vaste materialen, met name het ordenen van atomen in kristalstructuren en de bijhorende gevolgen voor de elektronenconfiguraties. Ook wordt aangehaald welke defecten kunnen voorkomen binnen de verschillende materiaalklasses, hoe deze het gedrag kunnen beïnvloeden, maar ook waarom ze soms noodzakelijk zijn. Het belang van defecten om diffusie gecontroleerde processen te sturen wordt toegelicht.

In daaropvolgende hoofdstukken wordt er dieper ingegaan op het mechanisch gedrag van materialen uit de verschillende materiaalklasses. Zowel elastische en plastische als tijdsafhankelijke vervormingen worden toegelicht. Binnen de metalen wordt het belang van dislocatiebeweging benadrukt en hoe deze kan gemanipuleerd worden om de sterkte van een metallisch materiaal te variëren. Het gebruik van fasediagrammen om warmtebehandelingen op metalen te sturen en mechanische eigenschappen te manipuleren wordt toegelicht. Vervolgens wordt het elastisch en plastisch vervormingsgedrag van keramische materialen besproken. Het belang van defecten en diffusie wordt hierbij in de verf gezet. Ook breukaspecten van keramieken en hun statistisch karakter komen aan bod. Het mechanisch gedrag van polymeren wordt besproken in functie van hun kristalliniteit en moleculaire structuur. Ook de sterke temperatuur afhankelijkheid van het mechanisch gedrag van polymeren komt aan bod. Tot slot wordt het mechanisch gedrag van composietmaterialen besproken. Een onderscheid wordt gemaakt tussen deeltjes- en vezel verstevigde composieten en dit over de verschillende materiaalklasses heen (polymeer, metaal en keramiek matrix).

Studiemateriaal

Cursustekst aangeboden via Toledo.
In de les gebruikte slides zijn beschikbaar op Toledo.

Oefeningenbundel wordt aangeboden via studentenorganizatie VTK.

Toelichting werkvorm

Hoorcollege

Inhoud

Er zijn bij dit opleidingsonderdeel vier begeleide oefenzittingen.

Zitting 1: Opbouw van Materialen – Kristallografie en Elektronenconfiguratie 

Zitting 2: Fasetransformaties en Warmtebehandelingen

Zitting 3: Mechanisch Gedrag van Materialen

Zitting 4: Materiaalselectie met de Ashby Methode (on-line aangeboden)

Studiemateriaal

De oefeningenbundel wordt via studentenorganisatie VTK verdeeld