5. Gefügeaufbau

Question 1

Gefügeaufbau

Answer 1

• Dichte ca. 1 kg/dm³
• farblos, in größeren Mengen bläulich
• Dipolcharakter des Wassermoleküls
• Lösungsmittel für Stoffe mit polarer Bindung
• Siedetemperatur 100°C, Schmelztemperatur 0°C, größte Dichte bei 4°C

Question 2

Lösungen, Emulsionen und Dispersionen

Answer 2

Verteilung von Partikeln eines Stoffes (disperse Phase) in einem anderen Stoff (Dispersionsmittel oder kontinuierliche Phase)

Question 3

echte Lösungen (molekulardisperse Stoffgemische)

Answer 3

• Verteilung von Feststoffen, Flüssigkeiten o. Gasen in Flüssigkeiten
• Partikelgröße < 1 nm (einzelne Ionen, Atome, Moleküle)
• z.B. Kochsalzlösung, O2 – Gehalt des Wassers

Question 4

Kolloide, Emulsionen (feindisperse, kolloiddisperse Stoffgemische):

Answer 4

• Verteilung von Feststoffen bzw. Flüssigkeiten in Flüssigkeiten
• Partikelgröße 1 nm bis 1 µm (Molekularverbände)
• z.B. Milch, Gelatine, Sumpfkalk, Anstrichstoffe, Bitumen

Question 5

Dispersionen (grobdisperse Stoffgemische)

Answer 5

• Verteilung von Feststoffen in Flüssigkeiten
• Partikelgröße ab 1 µm (Mehlkorn)
• z.B. Zementleim, Schlämmkreide, Lehmschlamm

Question 6

Ungesättigte Lösungen

Answer 6

• gelöster Feststoffgehalt kleiner als Sättigungsgrenze
• klare Flüssigkeiten ohne Bodensatz

Question 7

Gesättigte Lösungen

Answer 7

• gelöster Feststoffgehalt entspricht der Sättigungsgrenze
• klare Flüssigkeiten mit Bodensatz
• gelöster Feststoff und Bodensatz in dynamischem Gleichgewicht

Question 8

Übersättigte Lösungen

Answer 8

• gelöster Feststoffgehalt größer als Sättigungsgrenze
• durch Unterkühlung gesättigter Lösungen (Kristallisationsverzögerung)

Question 9

Abbildung Lösungsprozesse

Answer 9

Question 10

Kristallin

Answer 10

• Streng regelmässige Ordnung Kochsalz
• Kristallgitter mit genau definierter Position der Atome in verschiedenen Ebenen
• periodische, wiederkehrende Aneinanderreihung der Atome mit Symmetrieverhalten
• Thermodynamisch stabiler als amorphe (glasige) Analoge gleicher Zusammensetzung
• Beispiel: Zement, Keramik, viele Natursteine, einige Kunststoffe, Metalle

Question 11

kubisch primitive Packung

Answer 11

Füllgrad 52 %
Anzahl Nachbarn k = 6
einige ionische Kristalle

Question 12

kubisch raumzentrierte Packung

Answer 12

Füllgrad 68 %
Anzahl Nachbarn k = 8
α-Eisen, Kalium, Natrium, Molybdän

Question 13

dichteste Packung - hexagonal

Answer 13

Füllgrad 74 %
Anzahl Nachbarn k = 12
Magnesium, Kobald, Zink, Titan

Question 14

dichteste Packung - kubisch flächenzentriert

Answer 14

Füllgrad 74 %
Anzahl Nachbarn k = 12
γ-Eisen, Aluminium, Blei, Silber, Gold, Platin, Nickel, Kupfer, Calcium

Question 15

tetragonal raumzentriert

Answer 15

Zinn, Martensit

Question 16

Kombination kovalent / van-der-Waals Bindung

Answer 16

Graphit

Question 17

kovalente Bindung

Answer 17

Diamant

Question 18

Tetraeder Bindung (Beispiel)

Answer 18

Silikate

Question 19

Amorph

Answer 19

​• Regellose, ungeordnete Struktur
• ohne Kristallisation erstarrte (unterkühlte) Schmelze
• bei Erwärmung über Glasübergangstemperatur (Tg) allmähliche Erweichung und Schmelze (Ts)
• metastabiler Zustand: Manche Gläser neigen zur Entglasung z.B. durch (nachträgliche Kristallisation, Trübung)
• Bei Kunststoffen entsteht amorpher Zustand durch langkettige Makromoleküle
• Beispiele: Glas, Kunststoffe

Question 20

Gläser / unterkühlte Schmelze

Answer 20

Question 21

Netzwerkbildner

Answer 21

• Bilden Hauptstruktur

Question 22

Netzwerkwandler

Answer 22

• Brechen das Grundgerüst auf und “stören” Netzwerkbildung
• Modifizieren Glaseigenschaften

Question 23

Zwischenoxide

Answer 23

• Können sowohl als Netzwerkbilnder als auch als –wandler agieren
• Können von allein keine Gläser bilden

Question 24

Thermoplaste

Answer 24

van-der-Waals zwischen Ketten, kovalent innerhalb Kette

Question 25

Elastomere

Answer 25

wenige kovalente Bindungen zwischen den Ketten

Question 26

Duroplaste

Answer 26

kovalent innerhalb und zwischen den Ketten

Question 27

Glasübergangsbereich

Answer 27

Amorphe Werkstoffe zeichnen sich durch einen Glasübergangsbereich aus

Question 28

Eigenschaften amorphe Stoffe

Answer 28

• i. A. metastabiler Zustand =\> streben nach Kristallisation (z.B. durch Erwärmen, Interaktion mit der Umgebung etc.) und sind prinzipiell reaktiver als kristalline Gefüge • Zeichnen sich durch Glasübergangsbereich aus (Änderung des Aggregatzustandes; Kristallisation) =\> Angabe der Glasübergangstemperatur Tg und Schmelztemperatur Ts • Schmelzbereich • erhöhte Temperaturabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften (sehr ausgeprägt bei Kunststoffen) • Licht-Transparenz • geringere Wärmeleitfähigkeit als das kristalline Gefüge • erhöhte Dichtigkeit

Question 29

Sole und Gele

Answer 29

Question 30

Plastische Verformung von Metallen - Definition

Answer 30

Bleibende Verformung eines Werkstoffes bei Einwirken äußerer Lasten

Question 31

Plastische Verformung von Metallen - Bedeutung

Answer 31

- Formgebung eines Werkstückes durch Ziehen, Strecken, Walzen - Bruchankündigung bei Überlastung durch große Verformungen - Geringere Empfindlichkeit gegen Kerben

Question 32

Fehler in Kristallgittern

Answer 32

Question 33

Mechanismen der plastischen Verformung bei Metallen

Answer 33

Question 34

Plastische Verformungen als Folge von Versetzungsbewegungen

Answer 34

Question 35

Gegenseitige Beeinflussung von Versetzungen

Answer 35

Question 36

Versetzungen in dichtest gepackten Ebenen

Answer 36

schweres Gleiten tritt nicht auf, da es vorher zu leichtem Gleiten kommt