WK Stanske an der Duale Hochschule Baden-Württemberg

CitySTADT: Bad Mergentheim

CountryLAND: Deutschland

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Was sind Eigenschaften einer kovalenten Bindung? (Elektronenpaarbindung)

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Warum ist eine plastische Verformung bei einer Ionenbindung nicht zu erwarten?

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Was sind Eigenschaften der Ionenbindung?

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Was sind Eigenschaften der Metallbindung?

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Was bedeutet isotrop, v.a. im Bezug auf die Atomanordnung?

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Wann tritt die Lüdersdehnung auf?

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Welche Kennwerte erhält man beim Zugversuch?

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Welche Informationen erhält man beim Kerbschlagbiegeversuch?

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Was ist Festigkeit?

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Was ist Härte?

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Was ist Zähigkeit?

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Was ist der Unterschied zwischen anisotrop und quasi-isotrop?

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WK Stanske

Was sind Eigenschaften einer kovalenten Bindung? (Elektronenpaarbindung)
gemeinsame Bindung eines Elektrons (-> Edelgaskonfiguration), geringe thermische und elektrische Leitfähigkeit (da keine Valenzelektronen), große Bindungsenergie, Bildung von Molekülen (kleine bei Raumtemp. flüssig/gasförmig, große Ketten sind fest [Kunststoffe], harte Kristalle [Diamant])

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Warum ist eine plastische Verformung bei einer Ionenbindung nicht zu erwarten?
Im Festkörper bewirken die elektrostatischen Kräfte, dass jeweils ein Kation und ein Anion aufeinander folgen. Die Verschiebung der Ionen um einen Atomabstand würden sich gleich geladene Ionen gegenüberstehen und somit abstoßen, was den Kristall zerstören würde.

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Was sind Eigenschaften der Ionenbindung?
Das Metallatom gibt ein Elektron an das Nichtmetallatom ab (Edelgaskonfig.) wodurch ein positiv und ein negativ geladenes Ion entsteht. Die Kristalle sind dicht gepackt, diese Bindung hat eine geringe elektrische Leitfähigkeit.

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Was sind Eigenschaften der Metallbindung?
Die positiv geladenen Atomrümpfe wechselwirken mit dem negativ geladenen Elektronengas. Die Kristalle sind dicht gepackt. Ein Teil der Elektronen sind frei beweglich (Valenzelektronen) wodurch diese Bindungsart eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit besitzt.

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Was bedeutet isotrop, v.a. im Bezug auf die Atomanordnung?
in alle Richtungen gleiche physikalische und chemische Eigenschaften aufweisend // gleicher Kraftaufwand zum Verformen an unterschiedlichen Stellen – typisch für amorphe Werkstoffe (Glas, Kaugummi, Kunststoffe)

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Wann tritt die Lüdersdehnung auf?
Nur bei unlegierten Stählen (C-Stählen). Durch Versetzungen wird die Verformung behindert, C-Atome setzen sich in größeren Zwischenräumen an (Cottrell-Wolken). Spannung sinkt plötzlich ab wenn die Probe nachgibt, sobald sich alle Versetzungen aufgelöst haben geht die Kurve normal weiter.

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Welche Kennwerte erhält man beim Zugversuch?
Elastizitätsgrenze Re bzw. Dehngrenze Rp0,2, Elastizitätsmodul E (Stahl etwa 210.000, Alu 70.000 MPa), Zugfestigkeit Rm mit Höchstkraft Fm, Bruchdehnung A = Gesamte Dehnung abzüglich elastischer Dehnung. Streckgrenzenverhältnis Rp0,2/Rm – je größer desto höher die Sicherheit

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Welche Informationen erhält man beim Kerbschlagbiegeversuch?
ein Maß für die Zähigkeit (=Unwahrscheinlichkeit eines Sprödbruchs) – Kerbschlagzähigkeit in J/cm²; Ausschwinghöhe des Pendels misst verlorene Energie der Probe – Kerbschlagarbeit in Joule (je kleiner desto spröder der Werkstoff); Kristalliner Fleck 100% bei Sprödbruch;
bei KRZ: Hochlage, Steilabfall mit Tü, Tieflage bei kalten Temperaturen

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Was ist Festigkeit?
Unter Festigkeit wird die Fähigkeit eines Werkstoffs verstanden, einer aufgebrachten Last unbeschadet zu widerstehen.

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Was ist Härte?
Härte wird als die Fähigkeit definiert, einer Verformung zu widerstehen.

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Was ist Zähigkeit?
Zähigkeit beschreibt die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffs gegen Bruch oder Rissausbreitung.

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Was ist der Unterschied zwischen anisotrop und quasi-isotrop?
kristalline Atomanordnungen sind anisotrop, da sie in verschiedene Richtungen unterschiedliche Eigenschaften aufweisen (zB Festigkeit/Leitungseigenschaften). Atome, die zwar anisotrop sind aber im Durchschnitt aus makroskopischer Sicht isotrop erscheinen, nennt man quasi-isotrop.
Gradient

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