Werkstoffkunde Neu an der TU Kaiserslautern

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Wie lauten Nichtmetallische Werkstoffe

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Eigenschaften Kristallstrukturen

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Wie unterscheidet man bei den 14 Raumgittern

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Elementarzelle

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Wem entsprechen die sieben primitiven Gitter?

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Wie lauten die wichtigsten Raumgitter bzgl. Metall?

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hexagonal 

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Packungsdichte

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Modifikationen-Allotropie

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Wann wechselt sich die Kristallstruktur von Eisen?

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Womit ist die Umwandlung in ein anderes Atomgitter verbunden?

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Werkstoffkunde Neu

Wie lauten Nichtmetallische Werkstoffe

1)Natürliche Werkstoffe:

   Naturfasern, Holz, Leder

2)Künstliche (synthetische) Werkstoffe

   Kunststoffe


Werkstoffkunde Neu

Eigenschaften Kristallstrukturen

-Kristalle weisen eine regelmäßige atomare Anordnung auf 

->Größe und Form sind dabei Identikatoren bzgl. Materialeigenschaft

-die Atome eines Metalls sind auf den Knotenpunkten eines räumlichen Gitters angeordnet

-Gitter kann auch als Kristall bezeichnet werden 

-eine Elementarzelle wird stets von 6 Ebenen begrentzt

->Kantenlänge entspricht dabei der Gitterkonstante


-es gibt 14 Raumgitter

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Wie unterscheidet man bei den 14 Raumgittern

zwischen:

-7 primitiven Gittern mit besetzten Ecken

-7 Gittern bei der die Elementarzelle nicht nur an Eckpunkten besetzt sind

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Elementarzelle

-kleinstmögliche regelmäßige Element einer Kristallstruktur, das die gesamte Strukturinformation enthält und aus dem der Kristall durch periodische Wdh. erzeugt wird

Werkstoffkunde Neu

Wem entsprechen die sieben primitiven Gitter?

den 7 Kristallsystemen 

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Wie lauten die wichtigsten Raumgitter bzgl. Metall?

kubisch raumzentriert

kubisch flächenzentriert

hexagonal

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hexagonal 

-Elementarzelle, deren Grundfläche ein Parallelogramm mit einem Winkel von a=120/60 bildet

-3. Achse steht senkrecht auf der Grundfläche

-jedem Eckatom können gleichzeitig 6 Elementarzellen zugeordnet werden 

-jedem Flächenatom der oberen & unteren Grundfläche 2 Elementarzellen

-die Mittelatome können nur einer Elementarzelle zugeordnet werden 

-Aufbau ergibt sich aus 12*1/6+2*1/2+3=6 Atome

Werkstoffkunde Neu

Packungsdichte

= Zahl der Atome je Elementarzelle * Atomvolumen/ElementarzellenVolumen 


-beeinflusst die Abgleitvorgänge

d.h. plastische Verformungsvermögen hängt auch von der Packungsdichte ab 

->Je dichter gepackt, desto leichter gleiten die Atome ab 

Werkstoffkunde Neu

Modifikationen-Allotropie

-bezeichnet die Erscheinung, wenn ein chemisches Element im festen Aggregatszustand in zwei oder mehr Gitterformen auftritt

-bei Metallen wird die Änderung der Atomordnung bei Erwärmen/Abkühlen aus dem erhitzten Zustand als Allotropie bezeichnet

-Umwandlungen sind reversibel und finden bei sehr langsamer Temperaturveränderung bei genau definierten Temperaturen statt

-erwärmt/kühlt man schnell ab spricht man auch von Hysterese

-Lage der Umwandlungspunkte ist wesentlich vom Reinheitsgrad bzw. dem Legierungszusatz abhängig

Werkstoffkunde Neu

Wann wechselt sich die Kristallstruktur von Eisen?

-bei 911 °C wechselt die Kristallstruktur von Eisen

von kubisch-raumzentriert zu kubisch-flächenzentriert

-damit ist einer Erhöhung der Packungsdichte & Volumenverringerung verbunden 

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Womit ist die Umwandlung in ein anderes Atomgitter verbunden?

-mit der sprunghaften Änderung wichtiger Eigenschaften, wie z.B. vom spezifischen Volumen, der el. Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit

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-Ebene mit Atombelegung

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