5.2 Composieten

Hoofdstuk 5: Kunststoffen
§5.1 - Kunststoffen
§5.2 - Composieten
§5.3 - Metalen en legeringen
§5.4 - Nanotechnologie
§5.5 - Elektrochemische energie

1 / 17
next
Slide 1: Slide
ScheikundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 3

This lesson contains 17 slides, with interactive quizzes, text slides and 2 videos.

time-iconLesson duration is: 60 min

Items in this lesson

Hoofdstuk 5: Kunststoffen
§5.1 - Kunststoffen
§5.2 - Composieten
§5.3 - Metalen en legeringen
§5.4 - Nanotechnologie
§5.5 - Elektrochemische energie

Slide 1 - Slide

Leerdoelen §5.2
Je leert over matrix en vezels
Je leert over kunsthars
Je leert over soorten vezels
Je leert over composieten verwerken
Je leert over medische composieten

Slide 2 - Slide

Eigenschappen van composieten
Composiet
  • Vezels  (bijv. een haar) -> kan trekkrachten opvangen, drukkrachten niet.
  • Vulstof (matrix) --> moeilijk samendrukbaar.

VB: gewapend beton
  • Composiet van beton met ijzeren draden
  • -> ijzeren draden nemen de trek- en drukkrachten over die op beton worden uitgeoefend





Slide 3 - Slide

Wat is de beste beschrijving
van een composiet?
A
Een combinatie van 2 of meer materialen
B
Een zelfherstellend materiaal
C
Een mengsel wat altijd homogeen is

Slide 4 - Quiz

Bij veel toepassingen waar voorheen vooral aluminium voor werd gebruikt, wordt tegenwoordig carbon ingezet, een composiet van koolstof en plastic. Welke twee eigenschappen hebben de beide stoffen gemeen?
A
Hard en buigzaam
B
Zacht en glanzend
C
Zacht en licht
D
Licht en buigzaam

Slide 5 - Quiz

Welke bewering(en) zijn waar:
1. Een composiet is opgebouwd uit koolstofvezels en glasvezels.
2. De vezels in een composiet zorgen ervoor dat het materiaal goed is bestand tegen drukkrachten.
A
Alleen 1
B
Alleen 2
C
beide opmerkingen
D
geen van beide

Slide 6 - Quiz

Kunstharsen
  • Hars: een kleverige stof die goed hecht aan een oppervlak
  • Kunstharsen zijn zacht, gietbaar en goed hechtend


VB: PUR (polyurethaan)

Voordelen
  • Lijmt alles, vult en maakt sterk
  • Zeer geschikt als matrix voor composieten

Nadeel
  • Thermoharder, dus meteen in de juiste vorm maken




Slide 7 - Slide

Wat zijn grote voordelen van kunststoffen?
A
Milieuvriendelijk
B
Geleidt goed elektriciteit
C
Licht van gewicht en roest niet
D
Kan erg goed tegen hitte

Slide 8 - Quiz

De matrix van composieten
Als vulstof (matrix) van veel composieten wordt epoxyhars gebruikt -> net zoals twee componentenlijm
  • In de twee tubes zitten de monomeren voor de polymerisatie van epoxyhars

Slide 9 - Slide

Witte, gele of zwarte vezels
In een composiet kun je aan de kleur van de vezels zien van welke stof de vezel gemaakt is:
  • Kleurloos/wit: glasvezels
  • Gemaakt uit kwartszand, klei en kalksteen in de juiste massaverhouding)
  • Verwerkt in boten en vliegtuigen
  • VB: Glare

  • Geel: vezels van het polymeer aramide
  • Kogelwerend en slijtvast
  • VB: Kevlar of Twaron

  • Zwart: vezels van carbon
  • Ontstaat door gedeeltelijke verbranding en daarop volgende ontleding van vezels van het polymeer PAN, polyacrylonitril)
  • VB: lichtgewicht fietsen

Slide 10 - Slide

Slide 11 - Video

Carbonvezels maken

Slide 12 - Slide

Composieten verwerken (1)
Composieten zijn sterker en lichter dan staal, beton en hout, dus het bouwmateriaal van de toekomst.

Slide 13 - Slide

Composieten verwerken (2)
Lamineren: veelgebruikte techniek om composiet producten te maken
  • Laag voor laag opbouwen van product in een mal
  • In de mal komen eerst vezelmatten, daarna laagje kunsthars, dan laagje vezels, kunsthars etc.

Voor elk onderdeel van een constructie is er een optimale combinatie van vezels en matrix
  • Vezels: maakt composiet sterk
  • Matrix: maakt composiet stijf


Slide 14 - Slide

Medische composieten
Natuurlijke composieten in menselijk lichaam: collageen
  • Geven stevigheid aan botten, pezen, kraakbeen en huid

Medische composieten
  • Witte tandvulling
  • Composiet van kunsthars en kleine korreltjes kwarts of glas
  • Starten polymerisatie door UV-licht

Kunststofgips
  • Composiet van vezels met een kunsthars
  • Uitharden op kamertemperatuur

Protheses
  • Composiet van carbonvezels

Slide 15 - Slide

Slide 16 - Video

En nu aan de slag zou ik zeggen
werk zorgvuldig!

Slide 17 - Slide