CWAV2 Chemie und Werkstoffe 2 (ZHAW Aviatik AV12c)
Themen: Werkstoffprüfung, Metalle und Legierungen, Hochleistungswerkstoffe, Kunststoffe, Gefahrstoffe in der Aviatik, Feuergefahr in der Aviatik, Werkstoffe für Triebwerke
Themen: Werkstoffprüfung, Metalle und Legierungen, Hochleistungswerkstoffe, Kunststoffe, Gefahrstoffe in der Aviatik, Feuergefahr in der Aviatik, Werkstoffe für Triebwerke
Welcher Faserverbundwerkstoff wird am besten für Antennenverkleidungen eingesetzt?
Welche drei Herstellungsverfahren für Kunststoffe wurden im Unterricht behandelt?
- Polymerisation
- Polykondensation
- Polyaddition
Welches Kunststoff-Herstellungsverfahren wird verwendet, wenn dabei zwei Monomere verbunden werden?
Welches Kunststoff-Herstellungsverfahren wird verwendet, wenn dabei ein einzelnes Monomer verkettet wird?
Was für ein Nebenprodukt entsteht bei der Polykondensation?
Wasser
Wird bei der Polyaddition etwas abgespaltet?
Nenne Beispiele für Kunststoffe, welche mit Polymerisation hergestellt werden.
PE, PP, PVC, PS, PAN (Polyacrylnitril), PMMA (Polymethylmethacrylat)
Nenne Beispiele für Kunststoffe, welche mit Polykondensation hergestellt werden.
PET (Polyethylenteraphtalat), PA, PC, Phenol-Formaldehyd-Harz, Aramidfasern (Kevlar)
Nenne ein Beispiel, was mit einer Polyaddition hergestellt wird.
Epoxidharze
Carbonfasern:
Aus welchem Kunststoff werden sie gewonnen und mit welchem Verfahren wird dieser Kunststoff hergestellt?
PAN (Polyacrylnitril), Herstellung durch Polymerisation.
Brände: Was ist ein Flashout?
Rauch entzündet sich
Brände: Was ist der Zündpunkt eines Stoffs?
Der Stoff entzündet sich selbständig
Brände: Was versteht man unter Explosionsbereich?
Gas/Luft-Gemisch, welches zündfähig ist
Brände: Was ist der Brennpunkt?
Annäherung mit Zündquelle, Stoff entzündet sich und brennt weiter
Brände: Was ist der Flammpunkt?
Der Stoff brennt nicht von selber weiter
Nickellegierungen: was ist ihre besondere Eigenschaft?
hohe Warmfestigkeit
Nenne Elemente, mit welchen Superlegierungen hergestellt werden.
Ni, Co, Ta, W, Cr, Al, Ti, B, C
Nenne zwei Reparaturverfahren für Hochleistungsmetalle in der Luftfahrt
- Laserschweissen
- Elektronenstrahlschweissen
Vier mögliche Belastungsarten in einem Flugzeugtriebwerk?
- Hohe Temperaturen
- Kriechen (hohe Drehzahl)
- Start / Stopp (leistungsabhängige Belastung)
- Oxidation (Verbrennung Kerosin und Luft)
Polykondensation: in welchem Verhältnis werden die Monomere verkettet?
1:1
Nenne die wichtigsten drei Werkstoffkennwerte
- Elastizität / Steifigkeit (elastisch / reversibel)
- Festigkeit (plastisch, irreversibel)
- Sprödigkeit / Zähigkeit (Rissausbreitung)
Wie wird die Zähigkeit eines Werkstoffs untersucht? (Prüfverfahren)
Schlagversuch
Ab welcher Dichte wird ein Metall als Schwermetall bezeichnet?
Nenne vier mechanische Materialeigenschaften
- Steifigkeit
- Zähigkeit
- Festigkeit
- Härte
Nenne vier thermische Materialeigenschaften
- Kaltzähigkeit
- Warmfestigkeit
- Zeitstandfestigkeit
- Thermoschockfestigkeit
Nenne zwei chemische Materialeigenschaften
- Korrosionsbeständigkeit
- Brennbarkeit
Nenne drei technologische Materialeigenschaften
- Schwindmass
- Tiefung
- Kohlenstoffäquivalent
Materialversagen: nenne fünf
- Deformation
- Sprödbruch
- Korrosion
- Ermüdung
- Kriechdehung / Kriechbruch
Um welches Bruchverhalten handelt es sich hier?
Sprödbruch
Um welches Bruchverhalten handelt es sich hier?
Einschnürbruch / duktiler Bruch
Um welches Bruchverhalten handelt es sich hier?
Mischbruch
Um welches Bruchverhalten handelt es sich hier?
Scherbruch
Wie ist die Abgrenzung zwischen Gusseisen und normalem Stahl bezüglich des Kohlenstoffgehalts?
> 2% C-Gehalt --> Gusseisen
< 2% C-Gehalt --> Normalstahl
Was bedeutet "Duktilität"?
Dehnungsverhalten
Benenne die Punkte 1 bis 6 im Diagramm eines Zugversuchs.
- Streckgrenze
- Zugfestigkeit
- Bruchdehnung
- Einschnürung
- Bruch
- E-Modul (Steigung)
Wie lassen sich die drei unterschiedlichen Kurven im Dehnungs-Diagramm bezüglich Materialeigenschften benennen?
- spröde
- zäh
- elastisch
Was bedeutet die Kennzahl RP0.2 ?
Streckgrenze bei 0.2% bleibender Deformation
Was bedeutet die Dehnung eines Werkstoffs und in welcher Masseinheit wird sie ausgedrückt?
Die Dehnung in % bedeutet die bleibende Dehnung beim Bruch.
Wie funktioniert grob erklärt eine Spektralanalyse?
Material wird verdampft und dabei die Sepktrallinien analysiert.
Was ist Dauerfestigkeit?
Materialverhalten bei einer zyklischen Belastung, z.B. bei 10 Mio Zyklen.
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Cartes-fiches
Nenne die wichtigsten drei Werkstoffkennwerte
- Elastizität / Steifigkeit (elastisch / reversibel)
- Festigkeit (plastisch, irreversibel)
- Sprödigkeit / Zähigkeit (Rissausbreitung)
Wie wird die Zähigkeit eines Werkstoffs untersucht? (Prüfverfahren)
Schlagversuch
Ab welcher Dichte wird ein Metall als Schwermetall bezeichnet?
Nenne vier mechanische Materialeigenschaften
- Steifigkeit
- Zähigkeit
- Festigkeit
- Härte
Nenne vier thermische Materialeigenschaften
- Kaltzähigkeit
- Warmfestigkeit
- Zeitstandfestigkeit
- Thermoschockfestigkeit
Nenne zwei chemische Materialeigenschaften
- Korrosionsbeständigkeit
- Brennbarkeit
Nenne drei technologische Materialeigenschaften
- Schwindmass
- Tiefung
- Kohlenstoffäquivalent
Materialversagen: nenne fünf
- Deformation
- Sprödbruch
- Korrosion
- Ermüdung
- Kriechdehung / Kriechbruch
Um welches Bruchverhalten handelt es sich hier?
Sprödbruch
Um welches Bruchverhalten handelt es sich hier?
Einschnürbruch / duktiler Bruch
Um welches Bruchverhalten handelt es sich hier?
Mischbruch
Um welches Bruchverhalten handelt es sich hier?
Scherbruch
Wie ist die Abgrenzung zwischen Gusseisen und normalem Stahl bezüglich des Kohlenstoffgehalts?
> 2% C-Gehalt --> Gusseisen
< 2% C-Gehalt --> Normalstahl
Was bedeutet "Duktilität"?
Dehnungsverhalten
Benenne die Punkte 1 bis 6 im Diagramm eines Zugversuchs.
- Streckgrenze
- Zugfestigkeit
- Bruchdehnung
- Einschnürung
- Bruch
- E-Modul (Steigung)
Wie lassen sich die drei unterschiedlichen Kurven im Dehnungs-Diagramm bezüglich Materialeigenschften benennen?
- spröde
- zäh
- elastisch
Was bedeutet die Kennzahl RP0.2 ?
Streckgrenze bei 0.2% bleibender Deformation
Was bedeutet die Dehnung eines Werkstoffs und in welcher Masseinheit wird sie ausgedrückt?
Die Dehnung in % bedeutet die bleibende Dehnung beim Bruch.
Wie funktioniert grob erklärt eine Spektralanalyse?
Material wird verdampft und dabei die Sepktrallinien analysiert.
Was ist Dauerfestigkeit?
Materialverhalten bei einer zyklischen Belastung, z.B. bei 10 Mio Zyklen.
Wie nennt man die Materialeigenschaft, welche z.B. bei einer Glasscheibe das langfristige Dickerwerden am unteren Ende bezeichnet?
Kriechfestigkeit
Welches Formelzeichen hat die Zugfestigkeit und in welchen zwei Einheiten wird sie gemessen?
(sigma)
Welches Formelzeichen und welche Masseinheit wird für die Dehnung verwendet?
(epsilon)
Welches Formelzeichen und welche zwei Masseinheiten werden für das E-Modul verwendet?
siehe Bild
Welches Formelzeichen und welche Masseinheit besitzt der Längenausdehnungskoeffizient?
(alpha)
Wie lauten die zwei Formeln für die Zugsfestigkeit?
- Kraft durch Querschnitt
- E-Modul mal Dehnung
N / mm2
Für welche Grössen steht die Masseinheit?
Die Masseinheit MPa, wie kann die noch anderst ausgedrückt werden?
N / mm2
Wie berechnet sich die Dehnung?
Längenänderung (Delta L) durch Anfangslänge
Wie lautet die Formel fürs E-Modul
Zugfestigkeit durch Dehnung
Wie berechnet sich die Längenänderung eines Werkstücks anhand der Temperaturänderung? (Wärmeausdehnung)
Anfangslänge mal Längenausdehnungskoeffizient mal Temperaturunterschied
Was ist das Elastizitätsmodul "E-Modul"? Was beschreibt es?
Das E-Modul steht als Kennzahl für den Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung bei der Verformung eines Körpers.
Welches ist das Mass für die Verschleissfestigkeit?
Härte
Was bedeutet der Ausdruck:
610HV10
Härteprüfung
- 610 = Härte
- HV = Vickers-Prüfverfahren
- 10 = Prüfkraft in kN
Nenne drei Härteprüfverfahren und die dazugehörigen Messelemente
- HB Brinell (Kugel)
- HV Vickers (Pyramide 136°)
- HRC Rockwell (...C = Cone (Kegel) 120°)
Was wird bei der Härtemessung gemessen?
Kraft im Verhältnis zur Eindringfläche des Messelements (Kugel, Pyramide, Kegel)
Was bedeutet der Ausdruck:
345HBW10/3000
Härteprüfung
- 345 = Härte
- HBW = Kugel aus W = Wolframkarbid
- 10 = Kugeldurchmesser in mm
- 3000 = Prüfkraft in Kilopond kp
Was wird beim Kerbschlag-Biegeversuch gemessen?
Kerbschlagarbeit zur Bestimmung der Zähigkeit
Nenne ein Ultraschall-Prüfverfahren und erkläre die Funktion.
Impuls-Echo-Verfahren
Der Schallkopf sendet Ultraschallwellen in das Material. Störungen wie Risse aber auch die Rückwand reflektieren die Schallwellen zurück. Diese werden dann im Schallkopf erfasst.
Was passiert wenn bei der Ultraschall-Prüfung kein Rückwandecho vorhanden ist? Wie schafft man Abhilfe?
Kein Rückwandecho ist ein Hinweis auf einen Materialfehler. Die Ultraschallwellen werden im Material abgelenkt und finden den Rückweg in den Schallkopf nicht mehr.
Abhilfe: Position des Schallkopfs verändern.
