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Materialwissenschaften (Subject) / Thermische Eigenschaften (Lesson)
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- Thermisch aktivierter Vorgang -Beispiel und Vorgang Bsp. Stahl: C-Atome sind kleiner und liegen als Zwischengatteratome in FeGatter. 2 C-Atome direkt in benachbarter Lücke = hohe Spannung --> Themrisch aktiver Vorgang um Spanung zu verringern 1. Erhöhen der Temperatur und Atome geraten in Bewegung = erhöhte Energie 2. C-Atome wandern in andere Lücke = Energie wird frei 3. Spannung relaxiiert = niedrige Energie
- Aktivierungsenergie Q Die Energie, die benötigt wird um Atome in Bewegung zu bringen und somit in einen Zustand in niedrigerer Energie zu bringen. --> durch Wärmezufuhr
- Diffusion a) Definietion b)Mechanismen a) Wärmebedingte Wanderung von Atomen/Teilchen/Ionen b) Zwischengattermechanismus = große Zwischenräume und kl. Zwischengatteratome --> leichte Diffusion (wenn sich atome verschieben könne ZGA sich bewegen - bei Wärme netürlich leichter) Leerstellenmechanimus = Bewegung in Leerstellen (Wenn Oberflächeatome sich verschieben und leerstelle frei wird wander atom) Volumendiffusion = beide Methoden in gesamten Volumen
- Rekristallisation völlige Gefüge Neubildung nach vorangegangener plast. Verformung (glühen) ÜBER Rekristallisationstemp. (Warmumformen) brauche kritischen Verformungsgrad = Mindestverformung von 5% -->Exponentieller Vorgang (90% für Wärmeumsatz, 10% Energie im Werkstoff (erhöhen Dichte) Ziel ist Energiegewinn und kann Korngröße gezielt beeinflussen Und erlange den vorherigen Gefügezustand wieder zurück
- Kristallerholung -nach plast. Verformung UNTER der Rekristallisationstemp weden Fehlerstellen ausgeheilt (Kaltumformen) = Abbau von Spannungen
- Korngröße a) Grobkörnig: spröde, bricht eher, gute weichmagnetische Eigenschaften (lässt sich im Magnetfeld leicht magnetisieren) b) feinkörnig: Zäher, besser Verformbar, Fester
- Kriechen Zeitabhängige plastische Verformung unter definierter Last - irendwann Bruch
- Wärmeleitfähigkeit - Maß wie gut Werkstoff Wärme leitet = Wärmemenge die bei 1K Temp.differenz in 1s durch 1m dicke und 1m2 Fläche fließt -Kehrwert ist der spez. Widerstand
- Wärmeausdehnung = geometrische Änderung durch Wärme hervorgerufen -gegenteil ist der Wärmeschrumpf Fluid: Änderung des Druckverhältnis in Sommer/Winter kommen unterschiedliche Wärmeausdehungen vor = mechanische Spannungen, die zur Zerstörung führen können (Bsp. Straße bricht)
- spez. Wärmekapazität Maß wie viel themische Energie Stoff speichern kann
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- Schmelztemperatur = Aggregatzustandsänderung von fest zu flüssig -wenig Druckabängig - Schmelzdruck + Schmelztemperatur = Schmelzpunkt -Schmelzpunkt kann mittels Gemischen herabgesetzt werden