WK2 TAE

Studium WK2

Studium WK2


Robert Elsaesser
Diese Lernkarten decken die Materialwissenschaft auf Universitätsniveau ab. Sie konzentrieren sich auf die Eigenschaften von Werkstoffen wie Metallen, Keramiken und Legierungen, wobei Themen wie Bindungen, Verformung, Festigkeit und Bruchmechanik im Mittelpunkt stehen. Die Karteikarten sind besonders nützlich für Studierende der Physik, die ein tiefes Verständnis der Materialeigenschaften und deren Anwendungen erlangen möchten.
Karten
39
Lernende
2
Sprache
Deutsch
Kategorie
Physik
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
25.03.2014 / 09.06.2019

Lernkarten

Simultaneus Engineering bedeutet...

dass die Produktentwicklung sequentiell abläuft (Konstruktion - Werkstoffauswahl - Fertigung)

Welche Vorteile bzw. Nachteile hat ein Kunststoffstossfänger im Vergleich zum z. B. einem aus verkromten Stahl?

Vorteile:

- Preiswerte Herstellung mit Spritzgussverfahren

- leichte Bauweise

- ist elastischer, d.h. vertragen größere elastische Verformungen ohne bleibende Schäden

- keine Korrosion

Nachteile:

- beim Überschreiten der Elastizitätsgrenzewird der Schaden irreparabel (Riss, Bruch),Stahl-Stoßdämpfern verformt sich dagegen plastisch (Beule)

Warum besteht ein Locher aus Stahl aber der Telefonhörer aus Kunststoff?

- Locher wird hoch beansprucht und muss entsprechend fest sein.

- Telefonhörer wird nicht hoch beanstprucht. Muss nur gewisse Formstabilität haben und hinreichend schlagzäh und kratzfest sein.

Welch Anforderungen muss ein Werkstoff eines Staubsaugergehäuses erfüllen?

formstabil / schlagzäh / leicht / gewisse Kratzfestigkeit / optisch hochwertige Oberfläche / darf sich nicht statisch aufladen beim Rutschen über Teppichböden

Welche Aussagen treffen zu?

Was ist mit Umformung gemeint?

eine dauerhafte, d.h. plastische Verformung

Was ist die Steifigkeit?

Der Widerstand gegen elastische Verformung bezeichent man als Steifigkeit

Was passiert sobald die Fließgrenze überschritten wird?

Es tritt eine plastische Verformung auf.

Wie wird der Widerstand gegen die elastische Verformung bezeichnet?

der E-Modul

Wie wird der Widerstand gegen die plastische Verformung bezeichnet?

Die Fließgrenze (Streckgrenze oder Dehngrenze)

Welche Aussage trifft zu:

Ein zäher Werkstoff...

Welcher der folgenden Stoffe ist elastisch?

Welcher der Begriffe passt auf einen Werkstoff, den man schmieden würde.

Gegensatz zu zäh ist...

spröde

Wie untescheidet man elastische und plastische Verformung

- elastische ist reversibel

- plastische ist irreversibel

Wenn man einen Atom mit dem Kern von 1mm DW zeichnet, wie groß müsste dann die Zülle sein?

Größenverhältnis Atom : Kern: ca. 10 000

damit müsste die Hülle im DW von 10 000mm bzw. 10m sein.

Welche Größer hätte der Kern, wenn das Atom 100mm DW hat?

Gößenverhältiniss Atom - Kern: 1:10 000

damit 100mm = 1/10.000*100mm    =>   1/100mm oder 10µm

Wie unterscheiden sich  ^12C und ^14C in ihrem Atomaufbau? (^14C ist radioaktiv, ^12C dagegen nicht)

^12C und ^14C haben beide 6 Protonen und Elektronen. ^12C hat zudem 6 Neutronen im Kern, ^14C hat dagegen 8 Neutronen im Kern. ^14 ist radioaktiv.

Sie haben 1 Mol Wasser (H2O). Welche Masse in g hat das Mol Wasser? Welches Volumen (in cm³) nimmt 1 Mol Wasser ein (Dichte: 1g/cm³)

Wasser (H2O) hat das Molekulargewicht 2*1+6=18

1 Mol Wasser wiegt demnach 18g.

Ein cm³ Wasser wiegt ca. 1g.

1 Mol Wasser (18g) hat demnach ein Volumen von 18cm³

Durch welche Art von Bindungen werden die Atome in Stahl zusammengehalten?

Stahl: metallische Bindung

Welche Bindungsarten gibt es?

- Ionenbindung

- Kovalente Bindung (=Atombindung oder Elektronenbindung)

- Metallische Bindung

Die Bindung kommt durch den Austausch bzw. die gemeinsamme Nutzung von Elektronen zustande. Man bezeichnet diese Formen der Bindung daher auch als AUSTAUSCHBINDUNGEN.

Was bedeutet Elektronegativität?

Die Elektronegativität (EN) ist ein Maß für die Anziehungskraft eines Atoms auf seine Bindungselektronen. Je höher der Wert für die EN eines Elementes ist, desto stärker ist die Fähigkeit ausgeprägt, Bindungselektronen anzuziehen.

Warum sind Metalle elektrisch Leitfähig?

Weil die Elektronen quasi frei im Kristall beweglich sind und damit Ladung transportieren können.

Durch welche Bindungen werden Atome in Keramiken zusammengehalten?

Warum haben Keramiken i.d.R. höhere Schmelztemperatur als Metalle?

Die Bindungsenergie ist bei kovalenten und ionischen Bindungen höher als bei metallischen.

Welche Stoffes sind i.d.R. chemisch beständiger: Metalle oder Keramiken? und warum?

Die Keramischen, da bei kovalenten und ionischen Bindungen die Bindungsenergie höher ist als bei metallischen.

Wovon hängt das spezifische Gewicht eines Werkstoffes ab?

Aluminium zeichnet sich durch eine sehr gute Umformbarkeit aus. Welche Gitterstruktur hat es dann?

Welche der Begriffe bezeichnen keine Gitterbaufehler?

Wie wirkt sich Gitterbaufehler auf die Festigkeit und Umformbarkeit eines Werkstoffes aus?

Gitterbaufehler beeinflussen die Festigkeit und Umformbarkeit eines Werkstoffes. Wie?

Womit befasst sich die Bruchmechanik?

mit der Auswirkung einzelner Risse auf das Bruchverhalten der Werkstoffe. Ein Werkstoff sollte im Gebracuh möglichest unempfindlich auf Fisse reagieren ("mit Rissen leben"). Ein Schiff z.B soll Risse in seinem Rumpf ertragen, ohne wie die Titanic auseinander zu brechen.

Der Kennwert, der die Unempfindlichkeit gegen Risse quantitativ beschreibt, ist die RISSZÄHIGKEIT KiC

Welche sind die Hauptgüterklassen von Stählen?

Grund-, Qualitäts-, Edelstähle

Welche Legierungsgehaltunterschiede gibt es?

unlegierte

niedrig legierte

hoch legierte Stähle

Wie unterscheidet man die verschiedenen Legierungseinheiten

- unlegiert: alle Legierungselemente < Grenzwert

- niedrig legiert: min. 1 Legierungselement > Grenzwert / Summe Legierungselemente < 5%

- hoch legiert: Summe der Legierungselemente > 5%

Die Ermüdung von Metallen kann in drei Phasen unterteilt werden. Welche sind es?
 

- Rissinitiierung

- stabiles Risswachstum

- Gewaltbruch

Bei welcher Art von Belastung tritt Materialermüdung auf?

Welcher der folgenden Begriffe bezeichnet den Kennwert für den Widerstand eines Werkstoffs gegen das Eindringen eines härteren Gegenpartners?

Einer der Aussagen trifft nicht zu. Welche?

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