H14.3 Keramische materialen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo lwoo, vwo
• Leerjaar 5

H14.3 Keramische materialen

14.3 Keramische materialen

Structuur en eigenschappen van keramische materialen

Grote paragraaf met veel tekst, lees het zelf door; ik vertel een klein stukje!

Leerdoelen

Je kunt na afloop van de les:

• uitleggen wat keramische materialen zijn en het verschil aangeven tussen materialen met een atoomrooster en met een ionrooster;
• eigenschappen van keramische materialen toelichten;
• uitleggen wat een composiet is en op mesoniveau beschrijven hoe een composiet is samengesteld en de functie van de verschillende materialen aangeven.

Keramische materialen

Wat zijn keramische materialen?

Geen metaal en geen polymeer.
Oorspronkelijk van "keramos":  drinkvat of aardewerkvat.

Dus van gebakken klei, meestal silicaten (zandachtige stoffen), maar ook zouten. Door het materiaal te bakken, komen de bouwstenen in een geordende vorm (rooster), hierdoor is keramisch materiaal sterk en vormvast.

Keramische materialen

• Zand, glas, porselein, diamant zijn voorbeelden
• Vaste stoffen, harder dan polymeren en metalen en beter bestand tegen zeer hoge temperaturen
• Reageren nauwelijks met andere stoffen 
• Maakt het geschikt voor implantaten, zoals een heup of tanden

Keramische materialen met een atoomrooster

• Het atoomrooster zorgt dat diamant zo hard is
• Siliciumcarbide (SiC) is net zoals diamant maar dan is de helft Si
• Meest voorkomende is siliciumdioxide (kwarts, graniet en zand)

Keramische materialen met een ionrooster

• Onderling sterke aantrekkingskracht
• Breken als je teveel kracht op uitoefent
• Verdeling tussen traditionele keramiek met klei en technische keramiek

Keramische materialen met een ionrooster

• BaTiO₃: Het Ti⁴⁺ heeft grote beweeglijkheid 
• Kan elektrische energie opslaan in de kristallen
• Zitten in je smartphone:  100en kleine condensatoren met BaTiO₃

wat denk je dat het beste past bij
"wat is een keramisch materiaal"?

1. het is geen polymeer
2. het is gebakken
3. het is geen metaal
4. het bestaat uit een rooster van atomen

Keramische materialen hebben een....

1. Ionrooster
2. Atoomrooster
3. Atoomrooster of ionrooster
4. Geen atoomrooster en geen ionrooster

Een van de meest bestudeerde keramische materialen is zirkonium(IV)oxide.
Wat is de juiste formule?

1. ZrO₄
2. Zr₂O
3. ZrO₂
4. Zr₄O

Zirkonium(IV)oxide (s)
is een slechte geleider van stroom.
Waarom?

1. omdat zirkonium(IV)oxide een moleculaire stof is
2. omdat de ionen vastzitten in het ionrooster
3. omdat de ionen zich vrij door het ionrooster kunnen bewegen
4. Omdat zirkonium(IV)oxide slecht oplosbaar is in water

Diamant bestaat uit koolstofatomen
die via bindingen aan elkaar verbonden zijn.
Om welk type binding gaat het hier?

1. atoombinding
2. ionbinding
3. metaalbinding
4. vanderwaalsbinding

Huiswerk

Maak de volgende opdrachten:

Leer HS14.3 (blz. 237-241)

Maak de vragen 17 t/m 23 (blz. 242-243)