materiaalkompositie

Materiaalkompositie verwijst naar de samenstelling van een materiaal, dus welke elementen of fasen aanwezig zijn en in welke verhoudingen. Er kan gesproken worden van chemische samenstelling (welke elementen en moleculen) en van fasen- of volumesamenstelling (welke fasen aanwezig zijn en welke volumefractie zij innemen). In de praktijk worden vaak massafracties uitgedrukt als procenten, maar ook atomaire fractie of volumefracties zijn relevant, zeker bij niet-homogene materialen zoals composieten.

Voor metalen en legeringen bepaalt de samenstelling de mechanische eigenschappen, warmtebehandeling en corrosiebestendigheid. Bij polymeren gaat het vaak om de samenstelling van de monomeren en eventuele additieven of gevulde bestanddelen. Keramische systemen worden geanalyseerd op aanwezige fasen en hun verdeling. In composieten speelt de volumefractie van matrix en versterking een cruciale rol voor stijfheid en gewicht.

Metingen van materiaalkompositie maken gebruik van analytische technieken zoals röntgendiffractie (XRD) voor fasenanalyse, röntgenfluorescentie (XRF) en inductief gekoppelde plasma-spectrometrie (ICP-OES/ICP-MS) voor elementaire samenstelling, en scanning electron microscopy met energie-dispersieve röntgenanalyse (SEM-EDS) voor lokale samenstelling. Thermogravimetrie (TGA) levert informatie over massa- en componentverhoudingen. Kwaliteitscontrole en materiaalontwerp hangen sterk af van een nauwkeurige bepaling van de compositie.

Voorbeelden: ijzer-koolstofstalen met circa 0,2 procent koolstof; glasvezelversterkte polyamide met een aanzienlijk deel glasvezel door volume.