Materialer Materialklasser Materialers kjemi

Egentlig er ingen materialer ”helt helt rene”. rene
• Plaster: Herderrester og tilsettingsstoffer kommer i
tillegg til den eller de kjemiske komponenter
som omtales i "enklere lærebøker"
• Stål: Mest jern, men har også: Skadelige
forurensninger – f.eks. svovel, fosfor og div. andre
metaller i uønsket mengde. Ønskede tilsetninger –
passe mye karbon, silisium, mangan mm
• Messing: Kobber og sink i ønsket blandingsforhold, avhenger
av ønskede egenskaper
•
• Fremstillings-historikken kan være meget viktig:
• plast – passe lang reaksjonstid
• trevirke – rette vekstforhold
• metaller – størknetid og varmebehandling, evt.
valsing og smiing.
Struktur
• Polymermaterialer:
– Lange molekylkjeder kveiler seg mer eller mindre tilfeldig opp
• Krystallinske materialer:
– Metaller og keramer, atomer, ioner eller molekyler danner et
relativt enkelt, strengt repetert mønster og utgjør en krystall. I et
material kalles et krystall også et korn. Kornene henger
sammen, møter hverandre vanligvis uten hulrom, men med en
uordnet overgang, kalt korngrenser. Kornstørrelse er viktig for
egenskapene.
• Amorfe materialer
– Atomer og molekyler har en tilfeldig pakning. Glasser, de fleste
plaster, sot
• Kompositter
– Sammensetninger av de tre ovennevnte grupper, glassfiber
armert plast, betong armert med stålstenger, gummi armert med
ståltråder, plast med bitte små gummipartikler, naturlige
kompositter så som trevirke, sener og bein.
Bindingskreftene
• Materialenes enkeltdeler (atomer, molekyler, krystaller og partikler,
fibere) henger sammen av ”kjemiske årsaker”.
• (Inne i atomkjernene: Kjernekjemi, hører ikke med til materiallæra)
• Mellom atomkjernen og elektronene:
– Forståelsen av dette har betydning for forståelsen stoffenes
kjemiske egenskaper. Dette er undervist i kjemifaget. De av atomets
elektroner som deltar i bindingene kalles valenselektronene.
• Mellom atomer, primære bindinger. Primære bindinger holder atomene
sammen, 3 hovedgrupper.
– Ionebindinger
– Kovalente bindinger
– Metallbindinger
• Mellom molekyler, sekundære bindinger
– Van der Waalske bindinger (rene)
– Sterkere molekylbindinger pga. polaritet, evt. hydrogenbindinger
4
5
6
2