Werkstoffkunde Nichtmetalle 2.Semester at Duale Hochschule Baden-Württemberg | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Werkstoffkunde Nichtmetalle 2.Semester an der Duale Hochschule Baden-Württemberg

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TESTE DEIN WISSEN

Worin unterscheiden sich Spritzguß bei Thermoplasten und bei Elastomeren hinsichtlich Temperaturverlauf und Paßgenauigkeit der Werkzeuge? 

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Bei Thermoplasten beträgt die Werkstofftemperatur ca. 200-300°C und die Gussformtemperatur in etwa zwischen 20-120°C. Bei Elastomeren beträgt die Werkstofftemperatur nur 25°C und die Gussformtemperatur etwa 220°C, wodurch die Vulkanisierung erst in der Form stattfindet. Da die Gussform bei Thermoplasten kälter ist, als die Werkstofftemperatur schwindet das Bauteil in der Form, wodurch die Passgenauigkeit geringer ist, als bei den Elastomeren. 

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Bleizirkontitanoxid und Bariumtitanoxid kristallisieren unterhalb der piezoelektrischen Curie-Temperatur TC in einer verzerrten Perowskit (CaTiO3)-Struktur und zeigen piezoelektrische Eigenschaften. 


Erklären Sie, was es mit dem piezoelektrischen Effekt auf sich hat, also welcher Effekt wodurch in einem piezoelektrischen Material ausgelöst wird. 

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TESTE DEIN WISSEN

Der piezoelektrische Effekt beschreibt die Entstehung einer Spannung durch das Verformen eines Piezo-Kristalls. Dabei werden die einzelnen positiv und negativ geladenen Ionen des Kristalls durch einen Verformungsdruck im Inneren so gegeneinander verschoben, dass zwischen ihnen ein Potentialunterschied entsteht, also eine elektrische Spannung. Dieser Effekt ist auch umgekehrt möglich. Wird eine Fremdspannung an den Kristall angelegt, so schwingt der Kristall in der Frequenz der Wechselspannung. 

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TESTE DEIN WISSEN

Welche beiden Eigenschaften müssen Substanzen aufweisen , damit diese piezoelektrisch werden? 

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TESTE DEIN WISSEN

Es muss sich um nichtleitende ferroelektrische Materialien handeln, welche einen permanenten Dipol aufweisen . 

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Nennen Sie natürlich vorkommende Polymere oder Polymergruppen:

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  • Proteine und Peptide 
  • Nukleinsäuren 
  • Polysachharide 
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Durch welches Umformungsverfahren werden sinnvollerweise Pralinenschachteleinlagen in unterschiedlicher Ausführung hergestellt (z. B. häufig wechselnde Größe der Felder zur Anpassung an Pralinen verschiedener Größe bei gleicher Größe der Einlage)? 

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Durch Thermoformen oder auch Vakuumtiefziehen genannt. 

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Welche Art chemischer Bindung liegt bei den folgenden Stoffen hauptsächlich vor? 

Blei: 

F2: 

CH3-CH2=CH3 (Propen): 

Polyethylen: 

CaCl2: 

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Blei: Metallbindung 

F2: kovalente Bindung 

CH3-CH2=CH3 (Propen): kovalente Bindung 

Polyethylen: kovalente Bindung 

CaCl2: Ionenbindung 

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Was sind die beiden Kriterien, nach denen Polymere definiert sind? 

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  • sich wiederholende Grundeinheiten (Monomere)
  • kovalente Verknüpfung 
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Siliziumdioxid bildet in fester Form zahlreiche kristalline Modifikationen aus (Quarz, Cristobalit, Tridymit), ist dennoch Hauptbestandteil von Silikatgläsern. Wie schafft man die chemischen Voraussetzungen dafür, daß keine Kristallisation erfolgt, sondern feste Gläser erhalten werden können? 

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Die Struktur des Stoffes muss beim Abkühlvorgang amorph bleiben, damit sich feste Gläser ausbilden. Der Feststoff muss quasi eine unterkühlte Flüssigkeit ausbilden. Erreicht wird dies, durch das Verringern und behindern der Ausbildung von Verbindungen zwischen den einzelnen Molekülen, damit diese nicht kristallisieren, das schafft man, in dem das Glas schnell genug abgekühlt wird, so dass sich keine Kristalle ausbilden können und durch die Beimengung von Glaswandlern, die das Netzwerk quasi vorgeben, in dem sich die Moleküle anordnen sollen und zusätzlich die Schmelztemperatur absenken. 

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Durch welche verfahrenstechnische Maßnahme verhindert man die Kristallisation einer Schmelze und erreicht den Glaszustand? 

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  • Durch zügiges Abkühlen und die Beimengung von Glaswandlern bzw. Netzwerkwandlern
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Erklären Sie, warum eine keramische Masse zur Herstellung eines keramischen Werkstoffs nicht aufgeschmolzen wird? 

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Keramiken weisen eine hohe Schmelztemperatur auf, sie werden nicht geschmolzen in der Herstellung sondern gepresst. Damit erreicht man eine Höhere Genauigkeit und hat einen geringeren Energie aufwand. Des weiteren würden beim Schmelzen von Keramiken wichtige Werkstoffeigenschaften zerstört werden. 

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Gläser und Keramiken gehören zu den anorganisch-metallischen Werkstoffen. Wodurch unterscheiden sich beide bzgl. ihrer Struktur? 

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TESTE DEIN WISSEN

Keramiken weisen eine tetragonale Kristallstruktur auf. Glas weist eine amorphe Struktur auf. 

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Wie verhalten sich Metalle (M) und Keramiken (K) bezüglich folgender Eigenschaften zueinander?


Dauergebrauchstemperatur:

(M)___________________

(K)__________________


Korrosionsbeständigkeit:

(M)___________________

(K)__________________


Elektrische Leitfähigkeit:

(M)___________________

(K)__________________


Wärmeausdehnung:

(M)___________________

(K)__________________


Zugfestigkeit:

(M)___________________

(K)__________________


Druckfestigkeit:

(M)___________________

(K)__________________


Zähigkeit:

(M)___________________

(K)__________________


Dichte:

(M)___________________

(K)__________________


Härte:

(M)___________________

(K)__________________



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TESTE DEIN WISSEN

Dauergebrauchstemperatur: (M) niedriger als bei K (K) hoch 

Korrosionsbeständigkeit: (M) schlechter als bei K(K) gut 

Elektrische Leitfähigkeit: (M) gut (K) schlecht 

Wärmeausdehnung : (M) größer als bei K (K) relativ gering 

Zugfestigkeit: (M) höher als bei K (K) quasi keine plastische Verformung möglich 

Druckfestigkeit: (M) mittel bis hoch (K) gering 

Zähigkeit: (M) mittel bis hoch (K) gering 

Dichte: (M) relativ hoch (K) meist geringer als bei M 

Härte: (M) mittel bis hart (K) noch deutlich härter als M 

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Beispielhafte Karteikarten für deinen Werkstoffkunde Nichtmetalle 2.Semester Kurs an der Duale Hochschule Baden-Württemberg - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Worin unterscheiden sich Spritzguß bei Thermoplasten und bei Elastomeren hinsichtlich Temperaturverlauf und Paßgenauigkeit der Werkzeuge? 

A:

Bei Thermoplasten beträgt die Werkstofftemperatur ca. 200-300°C und die Gussformtemperatur in etwa zwischen 20-120°C. Bei Elastomeren beträgt die Werkstofftemperatur nur 25°C und die Gussformtemperatur etwa 220°C, wodurch die Vulkanisierung erst in der Form stattfindet. Da die Gussform bei Thermoplasten kälter ist, als die Werkstofftemperatur schwindet das Bauteil in der Form, wodurch die Passgenauigkeit geringer ist, als bei den Elastomeren. 

Q:


Bleizirkontitanoxid und Bariumtitanoxid kristallisieren unterhalb der piezoelektrischen Curie-Temperatur TC in einer verzerrten Perowskit (CaTiO3)-Struktur und zeigen piezoelektrische Eigenschaften. 


Erklären Sie, was es mit dem piezoelektrischen Effekt auf sich hat, also welcher Effekt wodurch in einem piezoelektrischen Material ausgelöst wird. 

A:

Der piezoelektrische Effekt beschreibt die Entstehung einer Spannung durch das Verformen eines Piezo-Kristalls. Dabei werden die einzelnen positiv und negativ geladenen Ionen des Kristalls durch einen Verformungsdruck im Inneren so gegeneinander verschoben, dass zwischen ihnen ein Potentialunterschied entsteht, also eine elektrische Spannung. Dieser Effekt ist auch umgekehrt möglich. Wird eine Fremdspannung an den Kristall angelegt, so schwingt der Kristall in der Frequenz der Wechselspannung. 

Q:

Welche beiden Eigenschaften müssen Substanzen aufweisen , damit diese piezoelektrisch werden? 

A:

Es muss sich um nichtleitende ferroelektrische Materialien handeln, welche einen permanenten Dipol aufweisen . 

Q:

Nennen Sie natürlich vorkommende Polymere oder Polymergruppen:

A:
  • Proteine und Peptide 
  • Nukleinsäuren 
  • Polysachharide 
Q:

Durch welches Umformungsverfahren werden sinnvollerweise Pralinenschachteleinlagen in unterschiedlicher Ausführung hergestellt (z. B. häufig wechselnde Größe der Felder zur Anpassung an Pralinen verschiedener Größe bei gleicher Größe der Einlage)? 

A:

Durch Thermoformen oder auch Vakuumtiefziehen genannt. 

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Q:

Welche Art chemischer Bindung liegt bei den folgenden Stoffen hauptsächlich vor? 

Blei: 

F2: 

CH3-CH2=CH3 (Propen): 

Polyethylen: 

CaCl2: 

A:

Blei: Metallbindung 

F2: kovalente Bindung 

CH3-CH2=CH3 (Propen): kovalente Bindung 

Polyethylen: kovalente Bindung 

CaCl2: Ionenbindung 

Q:

Was sind die beiden Kriterien, nach denen Polymere definiert sind? 

A:
  • sich wiederholende Grundeinheiten (Monomere)
  • kovalente Verknüpfung 
Q:

Siliziumdioxid bildet in fester Form zahlreiche kristalline Modifikationen aus (Quarz, Cristobalit, Tridymit), ist dennoch Hauptbestandteil von Silikatgläsern. Wie schafft man die chemischen Voraussetzungen dafür, daß keine Kristallisation erfolgt, sondern feste Gläser erhalten werden können? 

A:

Die Struktur des Stoffes muss beim Abkühlvorgang amorph bleiben, damit sich feste Gläser ausbilden. Der Feststoff muss quasi eine unterkühlte Flüssigkeit ausbilden. Erreicht wird dies, durch das Verringern und behindern der Ausbildung von Verbindungen zwischen den einzelnen Molekülen, damit diese nicht kristallisieren, das schafft man, in dem das Glas schnell genug abgekühlt wird, so dass sich keine Kristalle ausbilden können und durch die Beimengung von Glaswandlern, die das Netzwerk quasi vorgeben, in dem sich die Moleküle anordnen sollen und zusätzlich die Schmelztemperatur absenken. 

Q:

Durch welche verfahrenstechnische Maßnahme verhindert man die Kristallisation einer Schmelze und erreicht den Glaszustand? 

A:
  • Durch zügiges Abkühlen und die Beimengung von Glaswandlern bzw. Netzwerkwandlern
Q:

Erklären Sie, warum eine keramische Masse zur Herstellung eines keramischen Werkstoffs nicht aufgeschmolzen wird? 

A:

Keramiken weisen eine hohe Schmelztemperatur auf, sie werden nicht geschmolzen in der Herstellung sondern gepresst. Damit erreicht man eine Höhere Genauigkeit und hat einen geringeren Energie aufwand. Des weiteren würden beim Schmelzen von Keramiken wichtige Werkstoffeigenschaften zerstört werden. 

Q:

Gläser und Keramiken gehören zu den anorganisch-metallischen Werkstoffen. Wodurch unterscheiden sich beide bzgl. ihrer Struktur? 

A:

Keramiken weisen eine tetragonale Kristallstruktur auf. Glas weist eine amorphe Struktur auf. 

Q:

Wie verhalten sich Metalle (M) und Keramiken (K) bezüglich folgender Eigenschaften zueinander?


Dauergebrauchstemperatur:

(M)___________________

(K)__________________


Korrosionsbeständigkeit:

(M)___________________

(K)__________________


Elektrische Leitfähigkeit:

(M)___________________

(K)__________________


Wärmeausdehnung:

(M)___________________

(K)__________________


Zugfestigkeit:

(M)___________________

(K)__________________


Druckfestigkeit:

(M)___________________

(K)__________________


Zähigkeit:

(M)___________________

(K)__________________


Dichte:

(M)___________________

(K)__________________


Härte:

(M)___________________

(K)__________________



A:

Dauergebrauchstemperatur: (M) niedriger als bei K (K) hoch 

Korrosionsbeständigkeit: (M) schlechter als bei K(K) gut 

Elektrische Leitfähigkeit: (M) gut (K) schlecht 

Wärmeausdehnung : (M) größer als bei K (K) relativ gering 

Zugfestigkeit: (M) höher als bei K (K) quasi keine plastische Verformung möglich 

Druckfestigkeit: (M) mittel bis hoch (K) gering 

Zähigkeit: (M) mittel bis hoch (K) gering 

Dichte: (M) relativ hoch (K) meist geringer als bei M 

Härte: (M) mittel bis hart (K) noch deutlich härter als M 

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