materiaalcompatibiliteit

Materiaalcompatibiliteit is de mate waarin twee of meer materialen samen in een systeem kunnen functioneren zonder onaanvaardbare interacties of degradatie gedurende de beoogde levensduur. Het begrip speelt een rol bij de selectie van materialen voor bouw, proces- en technologieën, waar materialen onder invloed van chemische, thermische en mechanische omstandigheden samenwerken.

Belangrijke aspecten zijn chemische compatibiliteit (geen schadelijke reacties, corrosie of migratie van bestanddelen), elektromechanische compatibiliteit (galvanische corrosie en elektrische interfacing), mechanische compatibiliteit (verschillen in uitzetting, spannings- en belastingrespons en lijm- of lasverbindingen), en thermische compatibiliteit (operationele temperaturen, warmtegeleiding en uitzettingsverschillen). Daarnaast spelen oppervlakteafwerking en nauwkeurigheid van verbindingen een rol.

Veelvoorkomende faalkosten bij onvoldoende compatibiliteit zijn corrosie, delaminatie, lekkage of scheuring door spanningsconcentraties bij verschillende uitzettingscoëfficiënten. In omgevingen met elektrolyten kunnen galvanische corrosie en diffusie van bestanddelen optreden, wat de levensduur van beide materialen verlaagt.

Beoordeling gebeurt via compatibiliteitsmatrices en experimentele tests zoals langdurige immersietests, corrosietests, adhesietesten en mechanische tests bij relevante temperaturen. Verschillende normen van ASTM en ISO bieden gerichte testmethoden en referentiekaders; de exacte eisen hangen af van toepassing en omgeving.

Toepassingsgebieden omvatten chemische en farmaceutische procesapparatuur, medische hulpmiddelen, elektronica, bouw en lucht- en ruimtevaart. In ontwerp en productie worden coatings, barrièrelagen, lijmen en tussenlagen gebruikt om incompatibiliteit te beheersen. Door selecteren van materialen met vergelijkbare uitzettingscoëfficiënten en door passende nabehandelingen kan de duurzaamheid worden vergroot.