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Werkstofftechnik 01

Einteilung und strukturelle Betrachtung von Werkstoffen

Einteilung und strukturelle Betrachtung von Werkstoffen

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M. K.
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M. K.
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die Werkstofftechnik auf Universitätsniveau. Sie behandeln die verschiedenen Strukturebenen von Werkstoffen, einschließlich Makrostruktur, Gefüge, Feinstruktur und Atomebene, sowie deren Eigenschaften und Zusammensetzung. Die Karteikarten erklären die Unterschiede zwischen Metallen, Kunststoffen und Nichtmetallen und gehen auf die Bindungskräfte und Strukturbauteile ein. Sie eignen sich besonders für Studierende der Chemie, die ein tiefes Verständnis der Materialwissenschaften erlangen möchten.
Karten
21
Lernende
3
Sprache
Deutsch
Kategorie
Chemie
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
09.05.2013 / 14.02.2018
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Lernkarten

Was sind Stoffe?

Stoffe bestehen aus Teilchen (sie sind korpuskular) und jeder Stoff hat eine Dichte in kg/dm3

Wie werden Stoffe eingeteilt?

Reine Stoffe (definierte Zusammensentzung) -chemische Elemengte - chemische Verbindungen Stoffgemische (variable Zusammensetzung) - heterogene Gemische -homogene Gemische
Wann wird ein Stoff zum Werkstoff?

Voraussetzungen: - fester Aggregatzustand bei Raumtemperatur RT - technisch verwertbare Eigenschaften - gute Be- und Verarbeitbarkeit - Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit

Nach welchen kriterien teilen wir Werkstoffe ein?

nach der Art -nach der Dichte -nach der Verwendung -Werkstoffe der Zukunft

Wie werden die Werkstoffe nach der Art eingeteilt?

Verbundwerkstoffe: - Metalle -Kunststoffe -Keramik (Halbleiter, Naturstoffe)

Wie werden die Werkstoffe nach der Dichte eingeteilt?

Leichte Werkstoffe: Dichte r < 5 kg/dm³ / Schwere Werkstoffe: Dichte r > 5 kg/dm³
Wie werden die Werkstoffe nach der Verwendung eingeteilt?

Konstruktions- und Strukturwerkstoffe, Funktionswerkstoffe, Smart Materials (intelligente Werkstoffe)

Welche sind die Werkstoffe der Zukunft?

Nanowerkstoffe, Biomimetische Werkstoffe

Wie wird die Zusammensetzung der Werkstoffe angegeben?

Bei Metallen: die Anteile chemischer Elemente, Bei keramischen Werkstoffen: die chemische Verbindung, Bei Kunststoffen: das Polymer

Wie wird die Zusammensetzung bei Werkstoffen bestimmt?

Meist mithilfe geeigneter spektroskopischer Methoden, Für Metalle: die Emissionsspektroskopie im Bereich des sichtbaren Lichtes, Für Kunststoffe die Absorptionsspektroskopie im infraroten Bereich
Welche Eigenschaften eines Werkstoffes sind strukturabhängig?

Festigkeit, Härte, Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und viele andere

Welche Eigenschaften eines Werkstoffes sind nicht strukturabhängig?

Dichte, Elastizitätsmodul, Wärmeausdehnung

Nennen Sie die Strukturebenen.

Makrostruktur, Gefüge, Feinstruktur, Struktur der Atome

Definieren Sie die Strukturebene Makrostruktur.

Makrostruktur: Oberflächenbeschaffenheit
Definieren Sie die Strukturebene Gefüge.

Gefüge: -Körnige Struktur, - Sichtbar erst nach einer speziellen Vorbereitung der Oberfläche, - Die Bausteine: stofflich unterschiedliche Gefügebestandteile, - Typisch für alle Metalle und einige nichtmetallische Werkstoffe

Definieren Sie die Strukturebene Feinstruktur.

Feinstruktur: -die eigentliche Struktur - Mögliche Bausteine der Feinstruktur: Atome, Ionen, Moleküle - Alle Werkstoffe haben eine bestimmte Feinstruktur

Definieren Sie die Strukturebene Atomebene.

Struktur der Atome: -Atombau, - Alle Werkstoffe bauen sich aus Atomen zusammen.

In welchen Strukturebenen können Werkstoffe betrachtet werden?

Bauteil (Makrostruktur/Oberfläche) | Gefüge (unter Mikroskop erkennbar) | Kristallgitter (Feinstruktur) | Atom
Wie werden die Strukturbausteine zusammengehalten?

Mithilfe von chemischen Bindungen: Hauptvalenzbindungen (Kräfte zwischen den Atomen) und Nebenvalenzbindungen (Kräfte zwischen Molekülen)

Welche Hauptvalenzbindungen gibt es?

Ionenbindung (Metalle + Nichtmetalle) | Atombindung (Nichtmetalle) | Metallbindung (Metalle)

Welche zwei unterschiedlichen räumlichen Anordnungen gibt es bei Strukturbausteinen?

a) Nahordnung (min. Ordnung): Amorphe Struktur, Anordnung beschränkt sich nur auf die unmittelbaren Nachbaratome. b) Fernordnung (max. Ordnung): Kristalliene Struktur, Raumgitter

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