Hochleistungswerkstoffe an der RWTH Aachen

Karteikarten und Zusammenfassungen für Hochleistungswerkstoffe an der RWTH Aachen

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Beispielhafte Karteikarten für Hochleistungswerkstoffe an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Was ist Enthalpie H?

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Was ist Entropie S?

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Nennen Sie Eigenschaften einer Metallbindung

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Worauf beruht die hohen elektrische/ wärme Leitfähigkeit von Metallen?

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Eigenschaften der Ionenbindung

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Eigenschaften der kovalenten Bindung

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Geben Sie die vier Gitterbaufehler inklusive deren Dimension an und nennen jeweils ein Beispiel für einen Gitterbaufehler dieser Kategorie.

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Was wird unter der Versetzungsdichte verstanden und wie beeinflusst eine erhöhte Versetzungsdichte die Festigkeit?

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Erläutern Sie den Begriff „kritischer Keimradius“?

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Was bedeuten unterschiedliche Freiheitsgrade nach der Gibbs´schen Phasenregel?

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Phasendiagramme können auf verschiedene Weisen aufgestellt werden. Nennen Sie die Möglichkeiten und erläutern diese.

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Was beschreibt die „Festigkeit“ in Bezug auf einen Werkstoff?

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Beispielhafte Karteikarten für Hochleistungswerkstoffe an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Hochleistungswerkstoffe

Was ist Enthalpie H?

  • H= U + p ∙ V
  • Maß für die Energie eines Systems
  • Setzt sich zusammen aus:
    • der inneren Energie (U) 
    • der Volumenarbeit (p ∙ V)

Hochleistungswerkstoffe

Was ist Entropie S?

  • Maß für die statistische Wahrscheinlichkeit eines Zustandes
  • Je geringer die Energieaufnahme zur Bildung eines Zustandes ist, desto wahrscheinlicher ist dieser Zustand

Hochleistungswerkstoffe

Nennen Sie Eigenschaften einer Metallbindung

  • keine Vorzugsrichtung in der Bindung 
  • Metallkristalle sind dicht gepackt
  • gute elektrische Leitfähigkeit
  • hohe Wärmeleitfähigkeit
  • hohe plastische und elastische Verformbarkeit

Hochleistungswerkstoffe

Worauf beruht die hohen elektrische/ wärme Leitfähigkeit von Metallen?

Freie Beweglichkeit der Elektronen im Elektronengas, welches die positiven Metallionen umgibt

Hochleistungswerkstoffe

Eigenschaften der Ionenbindung

  • keine Vorzugsrichtung in der Bindung
  • Ionenkristalle sind dicht gepackt
  • Reine Ionenkristalle haben keine elektrische Leitfähigkeit (isolierend)
  • Hart, Spröde
  • Hoher Schmelzpunkt
  • Elektrisch leitend in einer Lösung

Hochleistungswerkstoffe

Eigenschaften der kovalenten Bindung

  • ausgeprägte Bindungsrichtungen
  • hohe Bindungsenergie: feste Bindung, geringe Duktilität, spröde
  • geringe elektrische und thermische Leitfähigkeit (Ausnahme Diamant)
  • Sehr hoher Schmelzpunkt
  • Hohe Härte


Hochleistungswerkstoffe

Geben Sie die vier Gitterbaufehler inklusive deren Dimension an und nennen jeweils ein Beispiel für einen Gitterbaufehler dieser Kategorie.

- 0-D Punktfehler (Leerstelle)
- 1-D Linienfehler (Schraubenversetzung)
- 2-D Flächenfehler (Kleinwinkelkorngrenze)
- 3-D Raumfehler (Cluster)


Hochleistungswerkstoffe

Was wird unter der Versetzungsdichte verstanden und wie beeinflusst eine erhöhte Versetzungsdichte die Festigkeit?

- Linienlänge pro Volumeneinheit

- hohe Versetzungsdichte, hohe Festigkeit

Hochleistungswerkstoffe

Erläutern Sie den Begriff „kritischer Keimradius“?

Ab r* ist der Gewinn aus der Bindungsenergie größer als der Aufwand zur Bildung einer Grenzfläche. Somit sind die Keime thermodynamisch stabil und wachsen.

Hochleistungswerkstoffe

Was bedeuten unterschiedliche Freiheitsgrade nach der Gibbs´schen Phasenregel?

Freiheitsgrade = Zustandsgrößen: c, T (,p)

Hochleistungswerkstoffe

Phasendiagramme können auf verschiedene Weisen aufgestellt werden. Nennen Sie die Möglichkeiten und erläutern diese.

Experimentell

  • Aufheizen verschieden zusammengesetzter Legierungen auf die Schmelztemperatur
  • Abkühlung und Aufnahme des Temperatur-Zeit-Abkühlverhaltens
  • Bestimmung der Unstetigkeiten:Haltepunkte und Knickpunkte


Rechnerisch

  • Berechnung mithilfe Enthalpiekurvender einzelner Phasen bei unterschiedlichen Temperaturen
  • Anwendung der Tangentenregel für die Bestimmung der niedrigsten Enthalpie

Hochleistungswerkstoffe

Was beschreibt die „Festigkeit“ in Bezug auf einen Werkstoff?

Festigkeitist der Widerstand eines Werkstoffes, den er aufgrund seiner atomaren Struktur und seinem Gefüge einer Formänderung entgegensetzt.

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