Ding

Question 1

Gibbs Thomosn Gleichung

Answer 1

E-E0/E0 = gamma*Omega / k T *(1/r1 + 1/r2)

Question 2

Griffith Gleichung

Answer 2

sigma c = K_IC /Y sqrt(pi a_c)

Question 3

Risspitzenspannung

Answer 3

sigma yy = 2 sigma ex sqrt(a/rho)

Question 4

Rohstoffaufbereitung Feuchte und Prozess

Answer 4

Nass > 25% Schlickerguss, Folienguss

Feucht 3- 25 % Strangpressen, Rollen, Walzen

Trocken <3 % axiales/isostatisches Pressen

Question 5

Weibull Modul Bedeutung

Answer 5

grosses m –> Streuung klein

kleines m –> Streuung gross

Question 6

Eigenschaften von Keramik

Answer 6

• hohe Bindugsenergie
• hohe Schmelzpunkte
• hohe thermische Beständigkeit
• hohe Steifigkeit
• hohe Härte
• weites Spektrum der Wärme- und elektrischen Leitfähigkeit

Question 7

Warum hat Keramik keine plastische Verformung?

Answer 7

• hohe Bindugsstärken
• lokalisierte Elektronen
• grosse Verschiebungsdistanzen (Burgers Vektor)
• niedrige Kristallsymetrie

Question 8

Was sind mechanische Besonderheiten von Keramik?

Answer 8

• keine plastischen Verformungen
• geringe Anzahl von möglichen Gleitrichtungen
• Bruschpannung kleiner als Fliessspannung
• hohes E-Modul
• Spröde
• immer katastrophler Bruch

Question 9

Matrialtransportmechanismen

Answer 9

• Voluemdiffusion
• Korngrenzendiffusion
• Oberflächendiffusion
• Verdampfung/Kondesation
• absteigende Aktivierungsenergie

Question 10

Treibkräfte Sintern

Answer 10

• Oberflächenenergie
• elastische Energie
• chemische Energie
• Grenyflächen Energie

Question 11

Fälle der Rissablenkung

Answer 11

Question 12

4 typische Fehler beim Spritzguss

Answer 12

• Einfallstellen
• Freistrahl
• Texturen, eingeschlossene Poren
• Fliessnaht

Question 13

Rohstoffe der 3 Keramikbranchen

Answer 13

• Silicatkeramik: natürlich
• Feuerfest: natürlich und synthetisch
• Hochleistungskeramik: synthetisch

Question 14

Gefüge der 3 Keramiken

Answer 14

Silicatkeramik: heterogen, porös, Korngröße wenig relevant Feuerfest: heterogen, 15-17vol% Porosität, sehr grobkörnig Hochleistungskeramik: extrem homogen, Porosität und Korngröße auf Anwendungsfall zugeschnitten

Question 15

Stückzahlen der 3 Keramiken

Answer 15

Silicatkeramik: Dachziegel/Fliesen u.a. Baukeramik: > 10 Mio Stück Geschirr, Sanitär: ca. 10.000 Stück Feuerfest: 1.000-10.000 t (ungeformte Massen) > 10.000 Formteile Hochleistungskeramik: 10.000 (Strukturkeramik) - >> 1 Mio Stück (Elektronikkomponenten)

Question 16

Welche Qualitäten an Rohstoffen (Reinheit, Feinheit…) sind erforderlich?

Answer 16

Silicatkeramik: spielt kaum eine Rolle [Ausnahme weiße Keramik] Feuerfest: hohe Reinheiten wegen Korrosion, grobkörnig (100 µm- 10 mm) Hochleistungskeramik: extreme Reinheiten, Strukturkeramik extrem feinkörnig (1 µm)

Question 17

Wie steht es mit der Wertschöpfung?

Answer 17

Silicatkeramik: niedrig (Ausnahme Kunstgewerbe und besondere Marken) Feuerfest: mittel, spezielle Formteile hochpreisiger als Massen Hochleistungskeramik: hohe Wertschöpfung (Ausnahme: konventionelle Elektronik, dort sehr hohe Stückzahlen: Kondensatoren z.B. > 1012 Stück/Jahr)

Question 18

Welches ist der teuerste Prozessschritt?

Answer 18

Hartbearbeitung (50%), gefolgt von Sinterprozess (25%)

Question 19

Was bringt eine Politur?

Answer 19

Oberflächenrauheiten gehen als a_c in die Rechnung ein.

Bei ordentlichem Polieren kann die Festigkeit bis zu 10 fach gestärkt werden.