5V 2122 H14.3 keramische materialen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5,6

5V scheikunde @ LPM

Bespreken 14.1 metalen en legeringen in nieuwe materialen

Intro 14.3 keramische materialen

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?

1. het kookpunt van wolfraam is hoger dan het kookpunt van tin
2. het kookpunt van wolfraam is hoger dan het smeltpunt van tin
3. het smeltpunt van wolfraam is hoger dan het kookpunt van tin
4. het smeltpunt van wolfraam is lager dan het kookpunt van tin

Legering?

1. 
2. 
3. 
4. 

hiernaast een modeltekening van een zelfherstellende aluminium-koper legering. Bij verwarming kunnen de koper-atomen (rood) door het materiaal bewegen.
Wat gebeurt er?

1. herstel doordat Cu alle atomen weer in elkaar duwt
2. herstel doordat Cu en Al meer bewegingsenergie hebben de het gat vullen
3. 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.

Waarom maken roosterfouten een metaal meestal harder?

1. De metaalbinding is dan sterker.
2. Atoomlagen bewegen slechter over elkaar.
3. Dan zijn de elektronen niet meer vrij.

14.3 keramische materialen

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

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....

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

Geleidt in vaste en vloeibare fase

Geleidt alleen in vloeibare fase

Geleidt niet

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?

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

Een composiet bestaat uit twee verschillende materialen, met twee verschillende functies.
Welke combinaties zitten in een composiet?

1. wapening en vulling
2. matrix en wapening
3. frame en matrix
4. 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?

1. Hard en buigzaam
2. Zacht en glanzend
3. Zacht en licht
4. 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