materiaalkunde

Materiaalkunde is een interdisciplinaire wetenschap die de relatie onderzoekt tussen de structuur en samenstelling van materialen en hun eigenschappen en prestaties in toepassingen. Het bestudeert hoe micro- en nanostructuur, kristallografie, fasen en defecten het gedrag van materialen bepalen onder verschillende omstandigheden, en hoe materialen ontworpen, verwerkt en toegepast kunnen worden.

Belangrijke deelgebieden zijn metallurgie, keramiek, polymeren, composieten, biomaterialen, nanomaterialen en elektronische materialen. Daarnaast kijkt materiaalkunde naar hoe materialen reageren op mechanische belastingen, warmte, elektrische en magnetische velden, straling en corrosie, en naar hun duurzaamheid, degradatie en herstel.

Onderzoeksmethoden omvatten karakterisatie-technieken zoals röntgendiffractie (XRD), elektronmicroscopie (SEM/TEM), spectroscopie en oppervlakteanalyse, evenals theoretische en computationele benaderingen zoals modellering, simulatie (Molecular dynamics, Density Functional Theory) en materials informatics. Verwerking en fabricage van materialen gebeurt via processen in metallurgie, keramische verwerking, polymerverwerking en composietfabricage.

Toepassingen bestrijken vele sectoren, waaronder luchtvaart, automobiel, energiesector, elektronica, gezondheidszorg en bouw. Materiaalkunde is een fundamentele pijler van engineering en wetenschap en wordt op universiteiten en onderzoeksinstellingen onder verschillende titels onderwezen, zoals Materiaalkunde of Materials Engineering.