Werkstofftechnik Skript an der Westfälische Hochschule

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Was ist die stärkste chemische Verbindung?

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Was sind die 3 Säulen technischer Werkstoffe?

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Was sind Polymere und was sind ihre Eigenschaften?

  • Gewicht
  • mechanisch
  • chemisch
  • elektrisch
  • thermisch

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In welche 3 Arten kann man Kunststoffe Einteilen? 

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Was sind keramische Werkstoffe und was sind ihre Eigenschaften?

  • elektrisch
  • mechanisch
  • thermisch
  • chemisch

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Was ist die Werkstoffkunde?

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Was ist die Metallurgie und was der metallurgische Herstellungsprozess?

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Welche Fertigungsverfahren für Werkstoffe gibt es? (6 Hauptgruppen)

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Was sind die 10 häufigsten Elemente der Erde?

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Welche chemischen Bindungsformen gibt es? 

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Was sind gemeinsame Eigenschaften von Legierungen und Metallen?

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Was sind die typischen Eigenschaften einer Metallbindung?

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Werkstofftechnik Skript

Was ist die stärkste chemische Verbindung?

Stärkste chemische Verbindung = kovalente Verbindung

Werkstofftechnik Skript

Was sind die 3 Säulen technischer Werkstoffe?

3 Säulen technischer Werkstoffe: 

  • Polymere
    • leitfähige Polymere
  • Metalle
    • Halbleiter
    • Supraleiter
  • Keramiken
    • Silikone
  • Verbunde = von jedem etwas

Werkstofftechnik Skript

Was sind Polymere und was sind ihre Eigenschaften?

  • Gewicht
  • mechanisch
  • chemisch
  • elektrisch
  • thermisch

Polymere = chemische Verbindungen bestehend aus Ketten- oder Makromolekülen


Eigenschaften: 

  • Gewicht: geringe Dichte
  • mechanisch: weniger fest
  • chemisch: gewisse Beständigkeit, reagieren empfindlich auf örganische Lösungsmittel (Alkohole, Benzine, Aceton)
  • elektrisch: wesentlich geringere Leitfähigkeit als bei Metallen, gut als Isolierung
  • thermisch: deutlich geringere Wärmeleitfähigkeit als bei Metallen, Einsatz als Wärmedämmung


Werkstofftechnik Skript

In welche 3 Arten kann man Kunststoffe Einteilen? 

Einteilung von Kunststoffen in:

  • Thermoplaste
    • schmelzen bei Wärme
    • lineare Ketten
  • Elastomere
    • elastisch
    • schwach vernetzte Ketten
  • Duroplaste
    • hitzebeständig
    • räumlich vernetzte Ketten


Werkstofftechnik Skript

Was sind keramische Werkstoffe und was sind ihre Eigenschaften?

  • elektrisch
  • mechanisch
  • thermisch
  • chemisch

Keramische Werkstoffe = anorganische Werkstoffe - ohne Kohlenstoff und nicht metallisch


Eigenschaften: 

  • elektrisch: sehr gut isolierend
  • mechanisch: hohe Festigkeit, Formbeständigkeit und Verschleißfähigkeit
  • thermisch: geringer Ausdehnungskoeffizient, hoher Schmelzpunkt, gute Wärmeisolation
  • chemisch: inert = keine Korrosion - korrosionsbeständig, bioverträglich


Werkstofftechnik Skript

Was ist die Werkstoffkunde?

  • Werkstoffwissenschaft
  • Werkstoffprüfung
  • Werkstoffherstellung
  • Werkstoffverarbeitung

Werkstofftechnik Skript

Was ist die Metallurgie und was der metallurgische Herstellungsprozess?

Metallurgie = Wissenschaft von der Gewinnung von Metallen aus Erzen. 


Metallurgische Herstellungsprozess: 

  • Erzaufbereitung (Aufkonzentration)
  • Gewinnung (Reduktion)
  • Raffination (Reinigung)
  • ggf. Legierung

Werkstofftechnik Skript

Welche Fertigungsverfahren für Werkstoffe gibt es? (6 Hauptgruppen)

Fertigungsverfahren

  • Urformen - Gießen, Sintern - 1. Hauptgruppe
  • Umformen - Massiv- und Blechumformung - 2. Hauptgruppe
  • Trennen - Zerspanen, thermisches Trennen, Erodieren - 3. Hauptgruppe
  • Fügen - Schweißen, Nieten, Kleben, Löten - 4. Hauptgruppe
  • Beschichten - Legieren, Auftragsschweißen, Lackieren, Galvanik - 5. Hauptgruppe
  • Ändern der Stoffeigenschaften - Wärmebehandeln, Magnetisieren, Belichten - 6. Hauptgruppe

Werkstofftechnik Skript

Was sind die 10 häufigsten Elemente der Erde?

10 häufigsten Elemente der Erde: 


O Si Al Fe Co Na K ampf-Mg + H Ti


O - 50% , Si - 23,5 %, al 7,5 %

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Welche chemischen Bindungsformen gibt es? 

Chemische Bindungsformen:

  • Ionenbindung - Abgabe von Valenzelektronen (Salze)
  • kovalente Verbindung - Bildung gemeinsamer Elektronenpaare zum Auffüllen der Niveaus
  • Metallbindung - gegenseitige Anziehung positiv geladener Rumpfatome und der an ein Elektronengas abgegebenen Valenzelektronen
  • Van-der-Waals-Bindung - positiv geladene H-Atome und negativ geladene z.B. Cl-Atome ziehen sich gegenseitig an 

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Was sind gemeinsame Eigenschaften von Legierungen und Metallen?

Eigenschaften Metalle und Legierungen

  • hohe Leitfähigkeit für Wärme und Elektrizität
  • dehn- und verformbar
  • typischer Metallglanz

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Was sind die typischen Eigenschaften einer Metallbindung?

Eigenschaften Metallbindung: 

  • Metalle geben leicht Elektronen ab - geringere Ionisierungsenergie
  • Bildung des Metallgitters durch positiv geladene Atomtrümpfe - feste Gitterpunkte
  • Elektronen gegenüber dem Gitter frei beweglich - Elektronengas
  • Zusammenhalt des Gitters durch stark delokalisierte Valenzelektronen - elektrostatische Wechselwirkungen 
  • Schwingungen durch Wärmezufuhr bis Gitter bricht
  • Außenelektronen schwach gebunden
  • metallischer Glanz - Elektronengas - Absorption der Lichtwellen durch äußere Elektronen (kurze Speicherung + Abgabe)

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