Grundlagen der Werkstoffkunde: Eigenschaften und Anwendungen

Grundlagen der Werkstoffkunde

Wichtige Materialien und Prozesse

• Glas
• Calcium
• Einfügen
• Aushärten
• Aluminiumoxid
• Siliziumkarbid
• Borcarbid

Eigenschaften von Keramiken

Keramiken haben eine höhere mechanische Beständigkeit als andere keramische Materialien und einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Dadurch sind sie beständig gegen Temperaturschwankungen und Stöße.

Verbundwerkstoffe: Fragen und Antworten

Was waren die ersten Verbundwerkstoffe und wofür wurden sie eingesetzt?

Die ersten Verbundwerkstoffe wurden in Kombination mit Glasfaser und Polyester-Phenol-Matrizen verwendet. Ihre Anwendungen fanden sich hauptsächlich in elektrischen Anlagen.

Welche Typen von Verbundwerkstoffen gibt es?

• Dispersionsverstärkte Verbundwerkstoffe
• Partikel, die durch Zentrifugation gebildet werden und stabil gegenüber der Schwerkraft sind.

Was sind strukturelle Verbundwerkstoffe und Sandwich-Elemente?

Strukturelle Verbundwerkstoffe sind Materialien mit spezifischen strukturellen Eigenschaften, die aus vielen einfachen Materialien bestehen. Ihre Eigenschaften hängen entscheidend von ihrem Design und ihrer Geometrie ab.

Sandwich-Elemente bestehen aus zwei Deckschichten, die durch ein weicheres Kernmaterial mit einer speziellen Geometrie getrennt sind.

Häufige Missverständnisse und Korrekturen

Korrektur 1: Energieeffizienz

Falsch. Es ist nicht so, dass sie es nicht zulassen – im Gegenteil, sie ermöglichen es. Die energetischen Kosten sind höher, nicht niedriger.

Korrektur 2: Keramische Materialien

Falsch. Keramische Materialien sind Leiter, nicht Isolatoren.

Korrektur 3: Eigenschaften

Falsch. Es ist das Gegenteil: Sie bieten etwas, anstatt nichts zu bieten.

Polymere und Kunststoffe

Die drei Arten von Polymeren

• Thermoplaste

  Thermoplastische Kunststoffe bestehen aus langen Ketten von Kohlenstoffatomen. Beim Erhitzen lassen sie sich plastisch verformen.

• Duroplaste (Thermostabile Kunststoffe)

  Duroplaste haben vernetzte Kohlenstoffketten. Sie sind weniger anfällig für Verformung und spröde, können aber nicht recycelt werden.

• Elastomere

  Elastomere sind in der Lage, sich unter Druck zu verformen und kehren nach Entlastung in ihre ursprüngliche Form zurück.

Was ist ein Polymer und wie wird es gewonnen?

Polymere sind organischen Ursprungs und bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Es sind lange Ketten mit hohem Molekulargewicht.

Sie werden gewonnen, indem Hunderttausende von Monomermolekülen miteinander verbunden werden.

Der Prozess des Kunststoffrecyclings

• Primäres Recycling

  Beim primären Recycling wird das Material direkt aus der ersten Produktion verarbeitet, das noch nicht recycelt wurde.

• Sekundäres Recycling

  Beim sekundären Recycling werden Produkte für die Wiederverwendung aufbereitet.

• Tertiäres Recycling

  Beim tertiären Recycling werden Materialien in ihre nutzlosen Ausgangsverbindungen zerlegt.

Physikalische Eigenschaften von Eisen

Wichtige Merkmale von Eisen

Die wichtigsten Merkmale sind: Gießbarkeit (z.B. als Sphäroguss), Festigkeit, Kalt- und Warmformbarkeit (Plastizität), Elastizität, Dehnbarkeit und Magnetismus.