materiaalconversies

Materiaalconversies is een term uit de materialenwetenschap die verwijst naar transformaties waarbij een materiaal wordt omgezet in een ander materiaal of in een andere toestand met gewijzigde eigenschappen. Men maakt meestal onderscheid tussen chemische conversie, waarbij de chemische samenstelling verandert, en fysische conversie, waarbij de stofidentiteit behouden blijft maar de toestand of structuur verandert.

Chemische conversie omvat processen zoals polymerisatie, oxidatie of andere omzettingen waarbij bindingen worden gebroken en gevormd. Fysische conversie omvat fasetransities (bijv. smelten, verdamping, kristallisatie) en microstructurele veranderingen die plaatsvinden zonder verandering van de stofidentiteit, zoals versteviging door sinteren of kristallisatie. Vaak treden beide vormen tegelijk op, bijvoorbeeld bij verbrandings- of corrosieprocessen.

Veel voorkomende categorieën van conversie zijn thermische conversie (verwarming of pyrolyse), elektrochemische conversie (elektrolyse, galvanische reacties) en mechanische of vormgevende conversie (extrusie, gietprocessen), die voornamelijk gericht zijn op het veranderen van vorm en structuur.

Toepassingen en belang: ontwerp en productie van materialen, recycling en hergebruik van materiaalstromen, en verbetering van duurzaamheid door efficiëntere processen en minder energieverbruik. Het begrip is ook van belang bij levenscyclusanalyses, omdat het de energetische en milieuaspecten van materiaalverwerking beschrijft.

Uitdagingen bij materiaalconversies zijn onder meer energiekosten, emissies, selectiviteit en controle over microstructurele eigenschappen. Doelstellingen zijn onder meer hogere efficiëntie, lagere milieubelasting en betere materiaalprestaties door gerichte conversieontwerpen.