Materialeigenschaften: Mechanisch, Thermisch & Chemisch erklärt

Materialeigenschaften: Mechanisch, Thermisch & Chemisch

Materialien besitzen eine Vielzahl von Eigenschaften, die ihr Verhalten und ihre Anwendbarkeit bestimmen. Diese lassen sich grob in mechanische, thermische und chemische Kategorien einteilen.

Mechanische Eigenschaften von Materialien

• Elastizität: Eigenschaft eines Materials, nach Beendigung einer Verformungsanstrengung in seine ursprüngliche Form zurückzukehren.
• Plastizität: Gegenteil von Elastizität. Beschreibt die Fähigkeit eines Materials, seine Form nach einer Verformung beizubehalten.
• Duktilität: Duktile Materialien sind solche, die gedehnt und zu feinen Fäden gezogen werden können.
• Verformbarkeit: Bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, in dünne Platten geformt zu werden, ohne zu brechen.
• Festigkeit: Widerstand eines Materials gegen Bruch unter langsamer Belastung.
• Härte: Widerstand, den ein Material dem Eindringen eines anderen Körpers entgegensetzt. Diese Eigenschaft beschreibt auch den Widerstand gegen abrasiven Verschleiß.
• Zerbrechlichkeit: Die Leichtigkeit, mit der ein Material bricht, ohne vorher eine nennenswerte elastische Verformung zu zeigen.
• Zerspanbarkeit: Die Fähigkeit eines Materials, sich mehr oder weniger leicht durch spanende Bearbeitung formen zu lassen.
• Zähigkeit (Resilienz): Widerstand, den ein Material gegen schlagartige oder stoßartige Belastungen bietet.
• Zugfestigkeit: Die maximale Spannung, die ein Material aushalten kann, bevor es unter Zugbelastung bricht.
• Fließgrenze: Die Spannung, bei der ein Material beginnt, sich plastisch zu verformen, ohne in seine ursprüngliche Form zurückzukehren, nachdem die Belastung entfernt wurde.
• Dauerfestigkeit: Widerstand gegen wechselnde Belastungen. Ein Material kann unter solchen Belastungen versagen, noch bevor die statische Bruchfestigkeit erreicht ist.

Thermische Eigenschaften von Materialien

• Spezifische Wärme: Die Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur einer Einheit Masse eines Materials um ein Grad Celsius zu erhöhen.
• Wärmeausdehnung: Beschreibt die Änderung der Größe eines Materials bei Temperaturerhöhung.
• Wärmeleitfähigkeit: Die Rate, mit der Wärme durch ein Material übertragen wird.
• Schmelztemperatur: Die Temperatur, bei der ein Material vom festen in den flüssigen Zustand übergeht, infolge von Wärmezufuhr.
• Schmelzwärme: Die Wärmemenge, die benötigt wird, um eine bestimmte Masse eines Materials vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen.

Chemische Eigenschaften von Materialien

Die wichtigsten chemischen Eigenschaften von Materialien sind:

• Chemische Stabilität: Beschreibt die Tendenz eines Stoffes, spontan zu reagieren oder sich zu zersetzen, oder im Gegenteil, dass eine externe Einwirkung erforderlich ist, um eine Reaktion hervorzurufen.
• Korrosionsbeständigkeit: Die Zerstörung oder Verschlechterung eines Materials durch chemische oder elektrochemische Reaktionen mit seiner Umgebung.