Keramiek
• Leg uit waarom vloei zo moeilijk is / waarom u geen rekening hoeft te houden met vloei / wat u verwacht
over vloei (MgO, Al2O3, BeO)
Het is een keramiek, dus met [covalente / ionische / covalente of ionische] bindingen en die zijn sterk
richtingsafhankelijk. Hierdoor zijn dislocaties niet erg beweeglijk, wat leidt tot een hoge yield stress (σY). Door
het groeien van microcracks zal het materiaal al breken voordat de yield stress (σY) bereikt wordt, zodat er geen
yield (plastisch gedrag) kan optreden.
• Leg uit waarom er alleen brosse breuk / geen taaie breuk optreedt (SiO2, GaAs)
Het is een keramiek, dus met [covalente / ionische / covalente of ionische] bindingen en die zijn sterk
richtingsafhankelijk. Hierdoor zijn dislocaties niet erg beweeglijk, wat leidt tot een hoge yield stress (σY). Door
het groeien van microcracks zal het materiaal al breken voordat de yield stress (σY) bereikt wordt, zodat er geen
yield (plastisch gedrag) kan optreden.
Voor taaie breuk is insnoering nodig, en dus plastische vervorming. Daarom kan alleen brosse breuk optreden.
• Leg het mechanisch gedrag uit (LiF, SiC)
Het is een keramiek, dus met [covalente / ionische / covalente of ionische] bindingen en die zijn sterk
richtingsafhankelijk. Hierdoor zijn dislocaties niet erg beweeglijk, wat leidt tot een hoge yield stress (σY). Door
het groeien van microcracks zal het materiaal al breken voordat de yield stress (σY) bereikt wordt, zodat er geen
yield (plastisch gedrag) kan optreden.
Voor taaie breuk is insnoering nodig, en dus plastische vervorming. Daarom kan alleen brosse breuk optreden.
Omdat breuk direct optreedt na elastische vervorming, is er sprake van een klein oppervlak onder de σ,ε-
grafiek en is de taaiheid dus laag.
Glas
• Leg het mechanisch gedrag in detail uit / Leg uit waarom er alleen brosse breuk / geen taaie breuk optreedt
(pyrex glas, fused silica glas)
Het is een glas, dus er is geen kristalrooster en geen dislocaties. Yield treedt op als er sterke covalente
bindingen worden verbroken (en elders weer gevormd), wat erg moeilijk is. Daarom is er sprake van een hoge
yield stress (σY). Door het groeien van microcracks zal het materiaal al breken voordat de yield stress (σY) bereikt
wordt, zodat er geen plastisch gedrag kan optreden.
Voor taaie breuk is insnoering nodig, en dus plastische vervorming. Daarom kan alleen brosse breuk optreden.
Metaal
• Leg uit waarom vloei zo makkelijk is / waarom dit materiaal vloei vertoont (Ni)
Het is een metaal, dus met richtingsonafhankelijke bindingen (elektronenzee). Hierdoor zijn dislocaties erg
beweeglijk, wat leidt tot een lage yield stress (σY). Hierdoor zal er voor breuk yield (plastische vervorming)
optreden.
• Leg uit waarom dit materiaal een hoge taaiheid heeft / hoge ductiliteit heeft (stainless steel 430, annealed)
[Ductiliteit (verlenging na breuk) is een maat voor taaiheid. / Taaiheid is een maat voor de hoeveelheid energie
die een materiaal kan opnemen voor breuk.] Het is een metaal, dus met richtingsonafhankelijke bindingen
(elektronenzee). Hierdoor zijn dislocaties erg beweeglijk, wat leidt tot een lage yield stress (σY).
Hierdoor treedt er ook rond groeiende breukjes veel plastische vervorming op, wat veel energie absorbeert
en dus leidt tot een hoge taaiheid (brosse breuk: hoge K1c, taaie breuk: groot oppervlakte onder de σ,ε-curve).
• Leg uit waarom vloei zo moeilijk is / waarom u geen rekening hoeft te houden met vloei / wat u verwacht
over vloei (MgO, Al2O3, BeO)
Het is een keramiek, dus met [covalente / ionische / covalente of ionische] bindingen en die zijn sterk
richtingsafhankelijk. Hierdoor zijn dislocaties niet erg beweeglijk, wat leidt tot een hoge yield stress (σY). Door
het groeien van microcracks zal het materiaal al breken voordat de yield stress (σY) bereikt wordt, zodat er geen
yield (plastisch gedrag) kan optreden.
• Leg uit waarom er alleen brosse breuk / geen taaie breuk optreedt (SiO2, GaAs)
Het is een keramiek, dus met [covalente / ionische / covalente of ionische] bindingen en die zijn sterk
richtingsafhankelijk. Hierdoor zijn dislocaties niet erg beweeglijk, wat leidt tot een hoge yield stress (σY). Door
het groeien van microcracks zal het materiaal al breken voordat de yield stress (σY) bereikt wordt, zodat er geen
yield (plastisch gedrag) kan optreden.
Voor taaie breuk is insnoering nodig, en dus plastische vervorming. Daarom kan alleen brosse breuk optreden.
• Leg het mechanisch gedrag uit (LiF, SiC)
Het is een keramiek, dus met [covalente / ionische / covalente of ionische] bindingen en die zijn sterk
richtingsafhankelijk. Hierdoor zijn dislocaties niet erg beweeglijk, wat leidt tot een hoge yield stress (σY). Door
het groeien van microcracks zal het materiaal al breken voordat de yield stress (σY) bereikt wordt, zodat er geen
yield (plastisch gedrag) kan optreden.
Voor taaie breuk is insnoering nodig, en dus plastische vervorming. Daarom kan alleen brosse breuk optreden.
Omdat breuk direct optreedt na elastische vervorming, is er sprake van een klein oppervlak onder de σ,ε-
grafiek en is de taaiheid dus laag.
Glas
• Leg het mechanisch gedrag in detail uit / Leg uit waarom er alleen brosse breuk / geen taaie breuk optreedt
(pyrex glas, fused silica glas)
Het is een glas, dus er is geen kristalrooster en geen dislocaties. Yield treedt op als er sterke covalente
bindingen worden verbroken (en elders weer gevormd), wat erg moeilijk is. Daarom is er sprake van een hoge
yield stress (σY). Door het groeien van microcracks zal het materiaal al breken voordat de yield stress (σY) bereikt
wordt, zodat er geen plastisch gedrag kan optreden.
Voor taaie breuk is insnoering nodig, en dus plastische vervorming. Daarom kan alleen brosse breuk optreden.
Metaal
• Leg uit waarom vloei zo makkelijk is / waarom dit materiaal vloei vertoont (Ni)
Het is een metaal, dus met richtingsonafhankelijke bindingen (elektronenzee). Hierdoor zijn dislocaties erg
beweeglijk, wat leidt tot een lage yield stress (σY). Hierdoor zal er voor breuk yield (plastische vervorming)
optreden.
• Leg uit waarom dit materiaal een hoge taaiheid heeft / hoge ductiliteit heeft (stainless steel 430, annealed)
[Ductiliteit (verlenging na breuk) is een maat voor taaiheid. / Taaiheid is een maat voor de hoeveelheid energie
die een materiaal kan opnemen voor breuk.] Het is een metaal, dus met richtingsonafhankelijke bindingen
(elektronenzee). Hierdoor zijn dislocaties erg beweeglijk, wat leidt tot een lage yield stress (σY).
Hierdoor treedt er ook rond groeiende breukjes veel plastische vervorming op, wat veel energie absorbeert
en dus leidt tot een hoge taaiheid (brosse breuk: hoge K1c, taaie breuk: groot oppervlakte onder de σ,ε-curve).
