5V scheikunde
Bespreken 14.1 metalen en legeringen in nieuwe materialen
Intro 14.3 keramische materialen
5V scheikunde
Bespreken 14.1 metalen en legeringen in nieuwe materialen
Intro 14.3 keramische materialen
Koperdraad is buigzaam Is dit een voorbeeld van micro of macro niveau?
Macroniveau
Microniveau
Mesoniveau
Wat moet je doen om roosterfouten in metalen te verminderen
Afkoelen
Walsen
Smeden
Voorzichtig verhitten
Waarom maken roosterfouten een metaal meestal harder?
De metaalbinding is dan sterker.
Atoomlagen bewegen makkelijker over elkaar.
Atoomlagen bewegen slechter over elkaar.
Atoomlagen bewegen dan niet meer
Men wilt in de toekomst energie opwekken d.m.v. kernfusie. Voor kernfusie worden sterk verhitte atoomkernen bij elkaar gebracht. Dit kan bijvoorbeeld met deuterium (waterstofatoom met massagetal 2) en tritiumatomen (waterstofatoom met massagetal 3). Wat is het totale massagetal van het atoom dat ontstaat na kernfusie van bovenstaande atomen?
2
3
5
6
in de wand van een fusiereactor wordt wolfraam en tin gebruikt. Wat kun je zeggen over de kook- en smeltpunten van deze metalen, als je bedenkt dat vloeibaar tin de wolframen wand kan herstellen bij afkoelen?
het kookpunt van wolfraam is hoger dan het kookpunt van tin
het kookpunt van wolfraam is hoger dan het smeltpunt van tin
het smeltpunt van wolfraam is hoger dan het kookpunt van tin
het smeltpunt van wolfraam is lager dan het kookpunt van tin
Legering?
hiernaast een modeltekening van een zelfherstellende aluminium-koper legering. Bij verwarming kunnen de koper-atomen (rood) door het materiaal bewegen. Wat gebeurt er?
herstel doordat Cu alle atomen weer in elkaar duwt
herstel doordat Cu en Al meer bewegingsenergie hebben de het gat vullen
herstel doordat bewegende Cu atomen het gat vullen
hitte
Doordat koperatomen door de aluminium atomen heen kunnen bewegen bij verwarming, kunnen de koper-atomen naar de 'open plekken'.
Zo worden de gaatjes en dus de zwakke plekken gevuld.
14.3 keramische materialen
wat denk je dat het beste past bij "wat is een keramisch materiaal"?
het is geen polymeer
het is gebakken
het is geen metaal
het bestaat uit een rooster
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 hebben een....
Ionrooster
Atoomrooster
Atoomrooster of ionrooster
Geen atoomrooster en geen ionrooster
Een van de meest bestudeerde keramische materialen is zirkonium(IV)oxide. Wat is de juiste formule?
ZrO₄
Zr₂O
ZrO₂
Zr₄O
Zirkonium(IV)oxide (s) is een slechte geleider van stroom. Waarom?
omdat zirkonium(IV)oxide een moleculaire stof is
omdat de ionen vastzitten in het ionrooster
omdat de ionen zich vrij door het ionrooster kunnen bewegen
Omdat zirkonium(IV)oxide slecht oplosbaar is in water
Sn
Cu
Zn
SnCl2 (tinchloride)
C18H36O2 (Kaarsvet)
I2 (Jood)
NaCl (keukenzout)
Diamant bestaat uit koolstofatomen die via bindingen aan elkaar verbonden zijn. Om welk type binding gaat het hier?
atoombinding
ionbinding
metaalbinding
vanderwaalsbinding
Een composiet bestaat uit twee verschillende materialen, met twee verschillende functies. Welke combinaties zitten in een composiet?
wapening en vulling
matrix en wapening
frame en matrix
vulling en frame
Bij veel toepassingen waar voorheen vooral aluminium voor werd gebruikt, wordt tegenwoordig carbon composiet ingezet, een composiet van koolstof en plastic. Welke twee eigenschappen hebben de beide stoffen gemeen?
Hard en buigzaam
Zacht en glanzend
Zacht en licht
Licht en buigzaam
een sterke en lichte fiets van
carbon composiet
Overzicht:
Vreselijke stem, maar enkele voorbeelden van keramische materialen met een ionrooster
https://www.youtube.com/watch?time_continue=28&v=1xF6jlcQ_m8&feature=emb_logo
Maak van par 14.3 :
18 t/m 20
volgende les maken we 21, 22 en 23