Materialeigenschaften: Wärme, Magnetismus, Optik und Mechanik

Wärmeleitfähigkeit

Die Wärmeleitfähigkeit ist ein Parameter, der das Verhalten eines Materials hinsichtlich der Wärmeübertragung zeigt. Sie hängt von der Art des Materials, seiner Zusammensetzung und Temperatur ab.

Magnetische Eigenschaften

Diamagnetische Materialien sind Stoffe, die das angelegte Magnetfeld abschwächen (z. B. Gold, Silber, Kupfer). Paramagnetische Materialien verstärken das Magnetfeld leicht (z. B. Aluminium, Magnesium, Platin). Ferromagnetische Materialien verstärken das Magnetfeld stark (z. B. Eisen, Kobalt, Nickel).

Optische Eigenschaften

Wenn Licht auf eine Oberfläche trifft, wird ein Teil reflektiert, ein Teil durchgelassen und ein Teil absorbiert. Undurchsichtige Körper absorbieren oder reflektieren das Licht und lassen es nicht durch. Transparente Körper lassen Licht durch, sodass man Objekte klar erkennen kann. Transluzente Körper lassen Licht durch, aber man kann Objekte nur verschwommen erkennen.

Mechanische Eigenschaften

Kriechen

Kriechen ist die langsame und kontinuierliche plastische Verformung von Materialien bei hohen Temperaturen unter konstanter Last.

Zugversuch

Beim Zugversuch wird eine Probe mit definierter Geometrie langsam und stetig gedehnt, wodurch eine Spannungs-Dehnungs-Kurve entsteht. Die Spannung ist die Kraft pro Flächeneinheit, die auf die Probe wirkt. Die Dehnung ist die relative Längenänderung der Probe. Es gibt drei Bereiche: den elastischen Bereich (lineare Beziehung zwischen Spannung und Dehnung), den plastischen Bereich (permanente Verformung) und den Einschnürungsbereich (lokale Verformung, Spannungsabfall und Bruch).

Härteprüfung

Es gibt drei Härteprüfmethoden:

• Klassische mineralogische Härte: Widerstand eines Minerals gegen Kratzer.
• Eindringverfahren: Messung der elastischen oder dynamischen Härte.
• Einhärtetiefe: Widerstand eines Materials gegen das Eindringen eines anderen Körpers.

Schlagprüfung

Die Schlagprüfung misst die Zähigkeit von Materialien. Die Zähigkeit ist die Fähigkeit eines Materials, Energie in Form von plastischer Verformung vor dem Bruch zu absorbieren.

Bei den meisten Metallen gibt es einen Temperaturbereich, der als Übergangszone bekannt ist. In diesem Bereich nimmt die Widerstandsfähigkeit bei niedrigeren Temperaturen erheblich ab.