B1: Werkstoffe an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

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Was sind Werkstoffe?

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Welchen Lebenszyklus durchläuft ein Werkstoff?

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Welche Werkstoff-Hauptgruppen gibt es?

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Welche gesellschaftlichen Rahmenbedingungen gelten im Moment?

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Wo befindet sich die Masse eines Atoms?

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Was ist für chemische Bindungen verantwortlich?

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Wo findet man die Valenzelektronenanzahl?

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Was gibt die Ordnungszahl an?

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Welche Bindung gehen Atome mit großem Unterschied in der Elektronegativität üblicherweise ein?

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Was passiert bei einer Ionenbindung?

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Wann entsteht eine kovalente Bindung?

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Wann kommt eine metallische Bindung zustande?

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B1: Werkstoffe

Was sind Werkstoffe?

Werkstoffe werden unterschiedlich definiert. Nach dem Definitionsversuch nach Ondracek ist ein Werkstoff ein Material, welches einige Bedingungen erfüllt:
• eine technische Verwertbarkeit oder einen anderen
anwendungsrelevanten Aggregatzustand
annehmen kann
• technologisch und
• wirtschaftlich und
• umweltverträglich einsetzbar ist

B1: Werkstoffe

Welchen Lebenszyklus durchläuft ein Werkstoff?

Fertigung
Einsatz
Recycling

B1: Werkstoffe

Welche Werkstoff-Hauptgruppen gibt es?

"M" Metalle

"K" Keramik

"P" Polymere

"V" Verbundwerkstoffe

B1: Werkstoffe

Welche gesellschaftlichen Rahmenbedingungen gelten im Moment?

• Energiewende, Rohstoffknappheit, Urbanisierung und demographischer Wandel sorgen in unserer Gesellschaft für neue Herausforderungen
• Trend zu Globalisierung von Forschungs- und Produktionsstandorten
• “Es sind Technologien gefragt, die die Gesundheit der Bürger erhalten, stoffliche und energetische Ressourceneffizienz verbessern, die Wettbewerbsfähigkeit unserer Industrie erhöhen und eine nachhaltig wirkende Industriegesellschaft sicherstellen”

B1: Werkstoffe

Wo befindet sich die Masse eines Atoms?

Nahezu die gesamte Masse eines Atoms befindet sich im Atomkern
(Protonen und Neutronen)

B1: Werkstoffe

Was ist für chemische Bindungen verantwortlich?

Besonders wichtig sind dabei die äußeren Elektronen, sogenannte „Valenzelekronen“, da diese für die chemischen Bindungen verantwortlich sind

B1: Werkstoffe

Wo findet man die Valenzelektronenanzahl?

Valenzelektronenzahl entspricht Hauptgruppennummer

B1: Werkstoffe

Was gibt die Ordnungszahl an?

Anzahl der Protonen

B1: Werkstoffe

Welche Bindung gehen Atome mit großem Unterschied in der Elektronegativität üblicherweise ein?

Ionenbindungen

B1: Werkstoffe

Was passiert bei einer Ionenbindung?

Der geringer wertige Partner gibt seine Valenzelektronen an das höherwertige Element ab. 

Beide Elemente haben dann die Edelgaskonfiguration, aber die Atome sind nicht mehr elektrisch neutral sondern positiv bzw. negativ geladene Ionen.

B1: Werkstoffe

Wann entsteht eine kovalente Bindung?

Wenn insgesamt nicht genug Valenzelektronen für eine Edelgaskonfiguration vorhanden sind.

B1: Werkstoffe

Wann kommt eine metallische Bindung zustande?

Beträgt die Anzahl der Valenzelektronen weniger als vier, dann ist auch im Raumgitter keine Elektronenpaarbildung möglich

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