procestechnologie metalen materie procestechnologie metalen

tijdperken Steentijd Bronstijd ijzertijd Stoomtijdperk Olietijdperk Vroege Bronstijd 2300 - 1600 v.Chr. Midden Bronstijd 1600 - 1100 v.Chr. Late Bronstijd 1100 - 800 v.Chr. ijzertijd Stoomtijdperk De eerste bruikbare stoommachines werden door Thomas Newcome in 1712 en James Watt in 1769 gemaakt. Olietijdperk 150 jaar geleden op 27 Augustus 1859 Vroege ijzertijd (Hallstatt) 800 – 450 v C Midden ijzertijd (La Tène) 450 – 250 v C Late ijzertijd (La Tène) 250 – 50 v C

materialen Altijd in ontwikkeling  overgangen naar steeds andere industrieën Door de eeuwen Steen tot metaal Bijl van vuursteen uit het Neolithicum, 19.1 cm lang Schrapers, bijlen, pijlpunten Ontdekking koper oudst bekende wiel dateert uit 3000 v. Chr. Malachiet ( Afr) + houtskool =koper een oven waarin koper bereid werd

Koper en brons nut : werktuigen en wapens Koper : zacht…… niet geschikt als werktuig Brons : hard = legering koper – tin Harder dan tin en koper afzonderlijk nut : werktuigen en wapens uit noord Brabant Gevolg: grondstoffen belangrijk Transport ( uitvinding wiel)

Ijzer en staal Tin raakte op Vroege ijzertijd (Hallstatt) 800 – 450 v C Midden ijzertijd (La Tène)450 – 250 v C Late ijzertijd (La Tène)250 – 50 v C Techniek uit China Rond 2300 jaar geleden superieure vorm blaasbalgen: ononderbroken stroom van lucht aan oven Ijzererts + steenkool gaf gietijzer Ploeg, beitel, zaag, wapens Daarna ontstond smeedijzer bij smid; betere treksterkte dan gietijzer

Stukje tekst over China en staal De superieure hoogovens ontwikkeld. Deze ovens bereikten hoge genoeg temperaturen dat het ijzer als water stroomde en dan kon worden gegoten. In het Westen waren er hoogovens die ijzer van zijn ertsen uitsmelten maar de temperatuur was hoog slechts genoeg om een massa van ijzer te produceren en de slakken smolten samen. Deze massa moest worden gehamerd om het ijzer te consolideren en de rots-als slakken te verdrijven. Het werd vervaardigd ijzer genoemd. In China werd het gietijzer geproduceerd. Het gietijzer heeft één nadeel; het heeft dergelijke hoge koolstofinhoud dat het vrij bros is. De Chinezen leerden om de koolstofinhoud op een niveau te verminderen dusdanig dat het metaal in plaats van bros het zijn sterk en veerkrachtig was. Dit wordt genoemd staal.

staal gietijzer, smeedijzer: probleem : te hoog koolstofgehalte Weer techniek uit China Rond 2300 jaar geleden door blaasbalgen, constante luchtstroom staal is een legering bestaand uit ijzer en koolstof beperkt koolstofgehalte (minder dan 1,9%) bij ons in 19de eeuw: pas sinds 1879 , door verbetering van het productieproces door middel van het procedé van Thomas-Gilchrist , werd het ijzer betrekkelijk eenvoudig te zuiveren. koolstofgehalte van minder dan 2% werd ductiel (vervormbaar) genoeg om te kunnen bewerken (bijvoorbeeld: walsen). Staal = veel sterker dan gietijzer, Kan alles lichter en toch sterker uitgevoerd toegenomen kennis van de chemie  bepaalde stoffen aan het erts toevoegen om ongewenste bestanddelen zwavel of fosfor te verwijderen werd veel gemakkelijker om kwalitatief hoogwaardig staal te vervaardigen. Gilchrist-Thomas converter is een converter die fosforhoudend ruwijzer omzet naar staal. Door magnesiumkalk toe te voegen fosforslakken Het oxidatieproces verwijdert onzuiverheden zoals silicium, mangaan, en koolstof. Deze worden omgezet in oxides Deze ontsappen als Co2 of  slakken

Invloed China Zijde Kruiwagens China hoogstaande cultuur , vele ambachten en industrieën verspreiden zich over de rest van de wereld Uitvindingen : Gietijzer later staal ( in koepelovens) kompas Buskruit papier Boekdrukkunst Diepe boring 1km bamboe het gebruik van aardgas Mechanische klokken (voor astrologie: om de tijd van conceptie te kennen van de kinderen van de keizer) Zijde Kruiwagens Kettingaandrijving ( zoals in fietsen nu) Zaaien in rijen ( betere opbrengst , makkelijker schoffelen) Bronzen kruisboogmechanisme met zilver ingelegd( 403vC-8nC

Goud Edelmetaal Kostbaar want Mooi Reageert weinig met andere stoffen (roest niet, wordt niet vuil) Zeldzaam Juwelen Gewonnen door uitwassen

en het kwik? Tegenwoordig: 1. fijngemaakte goud tot slib 2. Over koperen platen met Koper-kwiklegering 3. Kwik houdt goud vast in vorm van goudamalgaam 4. Amalgaan loskrabben 5. Kwik verwijderen door destillatie 6. Ruwe goud (+ 10% : zilver lood koper en platina) verder gezuiverd en het kwik?

Aluminium Meest voorkomende metaal in aardkorst Kostbaar vroeger: Reageert heel goed met andere stoffen Nooit als zuiver metaal in natuur Erts bauxiet Gemaakt: bauxiet + natrium 360€ /kg

Niet zo gezond De opname van aluminium kan plaatsvinden via het voedsel, ademen, en huidcontact. Langdurige opnames van aanzienlijke hoeveelheden aluminium kunnen leiden tot ernstige gezondheidseffecten, zoals: - Schade aan het centrale zenuwstelsel - Dementie - Geheugenverlies - Lusteloosheid - Ernstig trillen

Nu door elektrolyse Nu: 1€/kg Eigenschappen Corrosiebestendig Geleid elektriciteit goed Licht en sterk-> Constructiemateriaal Raamkozijnen Vliegtuigen hoogspanningsgeleidingen natriumhydroxide Bauxiet scheiding smelten elektrolyse aluminium aluminiumoxide gesmolten aluminiumoxide afval zuurstof Nu: 1€/kg

Kwik? http://http://www.vimeo.com/4474784 http://www.vimeo.com/4487950 ( !)