Materialeigenschaften: Elektrisch, Magnetisch, Chemisch

Materialeigenschaften

Elektrische Eigenschaften

c1) Elektrizitätsleitung: Ermöglicht die Übertragung hoher Energiemengen. Beispiele hierfür sind Stromleitungen, Transformatoren und Motoren.

c2) Halbleiter: Ermöglichen die Übertragung von Elektrizität, abhängig von Variablen wie der Temperatur. Beispiele sind Germanium und Silizium, legiert mit Stickstoff, Phosphor oder Arsen.

c3) Elektrische Isolation: Verhindert die Übertragung von Energie, selbst bei sehr hohen elektrischen Feldern. Beispiele sind Keramiken und Polymere.

Magnetische Eigenschaften

Die Wechselwirkung zwischen magnetischer Induktion und Magnetfeld bestimmt, wie ein Material den magnetischen Fluss leitet. Dies hängt von der Permeabilität ab, ähnlich wie die elektrische Leitfähigkeit den Stromfluss beeinflusst.

Chemische Eigenschaften

Diese Art von Energie bezieht sich auf elektrochemische Reaktionen, wie die galvanische Abscheidung und Korrosion. Es handelt sich um Prozesse, bei denen chemische Energie erzeugt oder übertragen wird, oft im Zusammenhang mit Korrosion und Elektrolythaushalt.

Verbrennung

Eine exotherme Reaktion, bei der ein Brennstoff (fest, flüssig oder gasförmig) in Gegenwart von Sauerstoff oxidiert. Dies ist mit der Emission von Licht verbunden, wodurch eine sichtbare Flamme entsteht.

Zündung

Ein Phänomen, das eine sich selbst erhaltende Verbrennung einleitet. Dies kann durch eine externe Quelle (Zündflamme, Funke usw.) ausgelöst werden. Eine Zündung ohne äußere Einwirkung wird als Selbstentzündung bezeichnet und erfordert lediglich das Erreichen einer ausreichend hohen Temperatur.

Oxidation

Ein Prozess, bei dem Atome Elektronen an andere Atome oder Moleküle abgeben. Dies führt zur Oxidation einiger fester Materialien und ist mit einer Bewegung, Veränderung oder Freisetzung von Energie verbunden.

Korrosion

Die chemische, mechanische oder elektromechanische Zerstörung fester Materialien (z. B. Metalle). Dies geschieht durch den Verlust des Gleichgewichts der Kohäsionskräfte, die den Zusammenhalt des Feststoffs aufrechterhalten. Es ist das Ergebnis des Kräftegleichgewichts zwischen positiven Atomkernen und negativ geladenen Atomen sowie der Abstoßungskräfte zwischen Elektronen und Atomkernen.

Arten der Korrosion

• Oberflächenkorrosion: Gutartiger, weniger schädlich. Das Material nutzt sich allmählich und homogen ab.
• Lochfraß: Tritt auf, wenn eine passivierte Metalloberfläche einem aggressiven Medium ausgesetzt wird. Die Korrosion bildet mikroskopische Tunnel.
• Allgemeine Korrosion: Häufigste Form. Gleichmäßiger Angriff der exponierten Metalloberfläche. Kann durch Beschichtungen minimiert werden.
• Galvanische Korrosion: Entsteht durch die Verbindung unterschiedlicher Metalle. Die Potentialdifferenz führt zu Stromfluss und beschleunigter Korrosion des aktiveren Metalls.
• Spaltkorrosion: Tritt in geschlossenen Räumen oder Spalten auf (weniger als 1 mm). Auch bei nichtmetallischen Materialien (Polymere, Asphalt, Neopren, Glas) möglich.