materiaalsamenstelling

Materiaalsamenstelling verwijst naar welke chemische elementen en verbindingen een materiaal bevat en hoe deze voorkomen in de structuur. Het omvat zowel de hoofdbestanddelen als eventuele additieven, onzuiverheden en de verdeling over verschillende fasen en microstructuur. De samenstelling is een cruciale determinant van praktische eigenschappen zoals sterkte, hardheid, slijtvastheid, corrosiebestendigheid en thermische geleidbaarheid, en beïnvloedt ook verwerking en duurzaamheid.

De samenstelling kan worden onderverdeeld in componenten en fasen. Componenten bestaan uit elementen en verbindingen als basis; additieven verbeteren verwerkbaarheid of prestaties; onzuiverheden kunnen eigenschappen nadelig beïnvloeden bij hoge concentraties. Een materiaal kan meerdere fasen bevatten, zoals een kristallijne vaste fase en een amorfe of geïmpregneerde fase. In metalen zijn dit hoofdelelement en legeringselementen; in polymeren het hoofdmonomeer en additieven; in keramiek de kristallijne en amorfe fasen; in composieten de matrix en de versterking.

Bepaling van de materiaalsamenstelling gebeurt met chemische analyse en spectroscopie, röntgendiffractie (XRD) voor fase-identificatie, en imaging-technieken zoals scanning electron microscopy (SEM) met energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Andere technieken zijn ICP-MS voor trace-elementen, NMR voor polymeren, en thermische analyse (DSC, TGA) om verhoudingen en verontreinigingen te bepalen.

Een nauwkeurige beschrijving van de materiaalsamenstelling is essentieel voor ontwerp, kwaliteitscontrole, recycling en levenscyclusanalyse. De samenstelling wordt vaak vastgelegd in materiaaldeclaraties of recepturen in industriële omgevingen en wordt beheerd volgens nationale en internationale normen.