WTST

Welche ermittelten Kenngrössen machen Aussagen über die Verformungsfähigkeit eines Werkstoffs?

Wie erkennen Sie die Duktilität eines Werkstoffs?

Wie wird die Härte eines metallischen Werkstoffes definiert?

Beschreiben Sie die Eindringkörper und die abgeleiteten Werte für R_mfür unleg. Stahl von

Brinel,

Vickers

Weshalb ist die Zähigkeit eines Werkstoffes wichtig?

Mit welcher physikalischen Grösse wird die Zähigkeit in Verbindung gebracht?

Erklären Sie den Kerbschlagbiegeversuch.

Zeichnen Sie die Kerbschlagszähigkeits -Temperatur-Schaubilder für krz und kfz.

Eignet sich ein unlegierter Baustahl (krz) für einen auf Sicherheit angelegten Einsatz bei -200 ℃? Warum?

Was versteht man unter Ermüdung?

Skizzieren Sie eine entsprechende Bruchoberfläche. (Ermüdung)

Warum ist die Wechselbeanspruchung in der Praxis so wichtig?

Was passiert bei einem Ermüdungsbruch?

Wo finden Ermüdungsbrüche in der Elektrotechnik statt?

Was ist ein Gefüge?

Beschreiben Sie die folgenden Begriffe:

- Legierung:               

- Komponente:          

- Phase                 

Was ist ein Mischkristall?

Entwickeln Sie über das Einphasensystem Wasser das Zweiphasensystem Wasser Kochsalz und erklären Sie Ihr Diagramm aufgrund von alltäglichen Beobachtungen.

Pernod ist eine transparente gelbe Flüssigkeit, die aus Wasser, Alkohol und einer Kräuter-mischung besteht. Die Kräutermischung löst sich in starken Wasser-Alkohol- Lösungen auf, schlägt sich jedoch als winzige weissliche Tröpfchen nieder, wenn die Lösung mit mehr Wasser verdünnt wird. Es wird beobachtet, dass Pernod bei 60 Gew.-% Wasser bei 0 ºC wolkig wird, bei 70 Gew.-% Wasser bei 20 ºC, und bei 85 Gew.-% Wasser bei 40 ºC. Zeichnen Sie ein ungefähres Zustands-diagramm für das Pernod-Wasser-System mit den Achsen T und Wasserkonzentration in Gew.-%. Markieren Sie die Einphasen- und Zweiphasen-Felder.

Zeichnen Sie das Zustandsdiagramm.

Zeichnen Sie eine Abkühlkurve von reinem Wasser.

Zeichnen Sie die Diagramme für

- Vollkommen unlöslich

- Völlige Mischbarkeit

Was verstehen wir unter einer eutektischen Erstarrung.

Zeichnen Sie ein entsprechendes Zustandsdiagramm.

Welche typischen Eigenschaften haben eutektische Legierungen?

Um welchen Betrag dehnt sich ein Stab von 1m Länge aus, wenn er von Raumtemperatur um 100K erwärmt wird?

a) aus unlegiertem Eisen                            

b) aus Aluminium                                         

c) aus Quarzglas (α = 0.5 . 10-6 K-1)

Um wieviel Prozent dehnt sich ein Wolframdraht aus, wenn er von Raumtemperatur auf 2500 ºC erwärmt wird? (α = 3.5 . 10-6 K-1)

Ein Stab weist bei 20℃eine Länge von 820mm auf. Bei Erwärmung auf eine bestimmte Temperatur T hat er eine Länge von 821.37mm. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Stabwerkstoffes beträgt α = 2.3 . 10-5 K-1. Wie gross ist die Temperatur T?

Eine Autobahnbrücke mit einer Länge von 240 m muss alle Umgebungstemperaturen aushalten. Um welchen Betrag dehnt sie sich von -20 auf +40℃? Ausdehnungsk. α= 12 . 10-6 K-1. Wie löst man dieses Problem?

Ein Rundstab aus Kupfer soll die Verlustwärme eines elektronischen Bauteils entlang seiner Achse ableiten. Die Länge des Stabes beträgt 140 mm, der Durchmesser 15 mm, die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer im betreffenden Temperaturbereich beträgt 390 W/mK, die Temperaturdifferenz 50 K. Wie gross ist der Wärmestrom durch den Stab hindurch? PS: radiale Wärmeverluste seien nicht betrachtet.

Welcher der beiden Stähle hat im Temperaturbereich RT bis ca. 200℃die geringere Wärmeleitfähigkeit?

a) Unlegierter S235 JR                                            

b) Hochlegierter X5CrNi18-10                                

c) Beschreiben Sie die Werkstoffe für               

eine ideale Bratpfanne.       

1 cm³ Kupfer enthält wie viele Leitungselektronen? (Annahme 1 Cu-Atom gibt 1 Elektron in Leitungsband ab, 1 Mol eines Stoffes sind ca. 6 x 10²³Teilchen, 1 Mol Kupfer entspricht 64g und Dichte Cu = 9 g / cm3)

Sie betreiben einen elektromagnetischen Hubmagnet mit Gleichstrom. Innen hat er eine Wicklung aus Kupferdraht mit dem Durchmesser d = 0.7 mm und der Länge L =850 m. Welcher Strom fliesst bei einer Spannung von 120 V an den Drahtenden durch den Kupferdraht (κ = 58m/Ωmm²)?

Der Draht einer Hochspannungsleitung mit einer Länge von 20.7 km soll aus Reinaluminium mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 35 m/Ωmm2 ausgeführt werden. Welche Querschnittsfläche des Aluminiumdrahtes ist mindestens notwendig, damit der Widerstand höchstens 1.85 Ω beträgt?

Welcher der beiden Stähle hat im Temperaturbereich von RT bis ca. 200 ℃die bessere elektrische Leitfähigkeit?

a) Unlegierter S235 JR                    

b) Hochlegierter X5CrNi18-10        

Beschreiben Sie den Unterschied in der Energieverteilung der Elektronen des Einzelatoms im Vergleich zum Festkörper.

Welche Bänder sind für Leitungsvorgänge im Festkörper von Bedeutung?

Begründen Sie am Bändermodell, weshalb Silizium und Germanium Eigenhalbleiter sind.

Warum verwendet man Halbleitersilizium hochrein und einkristallin?

Steigt oder fällt die Leitfähigkeit eines Elementhalbleiters durch Dotierung? Welche Dotanten erzeugen Elektronen bzw. Defektelektronen?