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Questions and Answers
Welche der folgenden Polymerarten ist durch eine Monomereinheit gekennzeichnet?
Welche der folgenden Polymerarten ist durch eine Monomereinheit gekennzeichnet?
Welche der folgenden Materialkategorien wird nicht als Kunststoff klassifiziert?
Welche der folgenden Materialkategorien wird nicht als Kunststoff klassifiziert?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt ein Blend am besten?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt ein Blend am besten?
Welche der folgenden Aussagen über die Struktur von Polymeren ist korrekt?
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Welche der folgenden Polymerarten sind typischerweise teilkristallin?
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Wozu dient die vorliegende Foliensammlung?
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Was beschreibt das Voigt-Kelvin Modell in der Kunststofftechnik?
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Welche Beispiele sind typisch für die Anwendung des Voigt-Kelvin Modells?
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Was zeigt die Dehnungsantwort im Burger Modell für thermoplastische Kunststoffe?
Was zeigt die Dehnungsantwort im Burger Modell für thermoplastische Kunststoffe?
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Was ist der Hauptunterschied zwischen elastischen und viskoelastischen Materialien?
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Was repräsentiert ηv im Burger Modell?
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Welche Aussage über die Dehnung ε [%] in der Zeit t [h] ist korrekt?
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Welche der folgenden Eigenschaften sind für elastomerische Materialien wichtig?
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Welche Faktoren beeinflussen die zeitabhängige Dehnungsantwort eines Materials am meisten?
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Was beschreibt der Begriff Retardation im Zusammenhang mit viskoelastischem Werkstoffverhalten?
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Welche Aussage beschreibt am besten den Prozess der Relaxation?
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Was ist der Hauptunterschied zwischen Kriechen und Entspannung?
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Welche der folgenden Aussagen ist FALSCH in Bezug auf viskoelastisches Werkstoffverhalten?
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Welche der folgenden Größen ist typischerweise NICHT konstant während des Kriechprozesses?
Welche der folgenden Größen ist typischerweise NICHT konstant während des Kriechprozesses?
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Was ist eine typische Anwendung des understandings von Kriechen und Entspannung in der Kunststofftechnik?
Was ist eine typische Anwendung des understandings von Kriechen und Entspannung in der Kunststofftechnik?
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Welcher Werkstofftyp zeigt typischerweise viskoelastisches Verhalten?
Welcher Werkstofftyp zeigt typischerweise viskoelastisches Verhalten?
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In welchem Bereich der Werkstofftechnik spielt das zeitabhängige Verhalten eine entscheidende Rolle?
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Was beschreibt das rein viskose Verhalten in der Kunststofftechnik?
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Welches Beispiel illustriert das rein viskose Verhalten?
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Was beschreibt das Maxwell Modell?
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Wie verhält sich die Dehnung ε in einem viskosen Material über die Zeit?
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Was ist ein Beispiel für ein zeitabhängiges Werkstoffverhalten?
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Was zeigt die Dehnungsantwort ε(t) in einem elastisch-viskosen Material?
Was zeigt die Dehnungsantwort ε(t) in einem elastisch-viskosen Material?
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Was passiert mit einer Kunststoffschmelze, wenn sie einer konstanten Kraft ausgesetzt ist?
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Welcher Faktor beeinflusst die viskose Deformation eines Materials?
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Was beschreibt die Glasübergangstemperatur (Tg)?
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Welches Material hat eine Glasübergangstemperatur von ungefähr -100 °C?
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In welchem Temperaturbereich liegt die Einsatztemperatur von Polyethylen (PE)?
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Was beschreibt der Hauptweichungsbereich (HEB)?
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Was bedeutet die Abkürzung EPEB?
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Welche der folgenden Aussagen beschreibt nicht die Viskoelastizität von Kunststoffen?
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Was ist der Hauptgrund für das viskoelastische Verhalten von Kunststoffen?
Was ist der Hauptgrund für das viskoelastische Verhalten von Kunststoffen?
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Welche der folgenden Faktoren beeinflusst das viskoelastische Verhalten von Kunststoffen?
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Welche Aussage zum Hooke'schen Modell ist korrekt?
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Was ist die charakteristische Eigenschaft eines rein elastischen Materials, wie z.B. Stahl?
Was ist die charakteristische Eigenschaft eines rein elastischen Materials, wie z.B. Stahl?
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Was ist der Unterschied zwischen einem viskoelastischen und einem rein elastischen Material?
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Warum verhalten sich Kunststoffe bei tiefen Temperaturen eher elastisch?
Warum verhalten sich Kunststoffe bei tiefen Temperaturen eher elastisch?
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Welche der folgenden Aussagen zu viskoelastischen Materialien ist falsch?
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Flashcards
Kunststoffe
Kunststoffe
Materialien, die durch Polymerisation hergestellt werden.
Homopolymere
Homopolymere
Polymere, die aus nur einer Art von Monomeren bestehen.
Copolymere
Copolymere
Polymere, die aus zwei oder mehr Arten von Monomeren bestehen.
Thermoplast
Thermoplast
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Elastomer
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Duroplast
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Blends
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Blockcopolymere
Blockcopolymere
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Kunststofftechnik
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Zeitabhängiges Werkstoffverhalten
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Rein viskoses Verhalten
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Dehnungsantwort
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Maxwell Modell
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Kunststoffschmelze
Kunststoffschmelze
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Viskose Flüssigkeit
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Dehnung ε [%]
Dehnung ε [%]
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Retardation
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Relaxation
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Viskoelastisches Verhalten
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Kriechen
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Entspannung
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Dehnung
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Spannung
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Zeitabhängigkeit
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Viskoelastisches Werkstoffverhalten
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Molekularer Aufbau von Kunststoffen
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Ausgerichtete Kettensegmente
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Entschlaufen von Molekülketten
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Abgleiten von Molekülketten
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Hooke´sches Modell
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Belastungssituation
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Tg
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Tm
Tm
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E-Modul
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HEB
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EPEB
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EGEB
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FB
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Zersetzungstemperatur
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Viskoelastizität
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Voigt-Kelvin Modell
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Burger Modell
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Temperaturabhängigkeit
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Study Notes
Vorlesung Werkstofftechnik 1
- Die Vorlesung wurde von Dr.-Ing. Lutwin Spix gehalten.
- Die Folien dienen als Zusammenfassung und ersetzen keinen Vorlesungsbesuch.
- Die Struktur und der Inhalt der Vorlesung wurden von Herrn Prof. Dr. Barth erarbeitet.
- Die Nutzung der Folien ist nur für Lehrzwecke an der TH-OWL erlaubt.
Vorwort
- Die Foliensammlung fasst die behandelten Themen zusammen.
- Jens Mannel trug maßgeblich zur Erstellung der Foliensammlung bei.
- Die Folien ersetzen nicht den Besuch der Vorlesung oder Übungen.
- Die Vervielfältigung oder weitere Verwendung ist urheberrechtlich geschützt.
- Die Folien wurden im September 2024 erstellt.
- Literaturempfehlungen wurden genannt: Bonten, C.: Kunststofftechnik, Hanser Verlag und Domininghaus, H.; Kunststoffe - Eigenschaften und Anwendungen, Springer Verlag.
Aufbau der Kunststoffe (Synthese, Gefüge...)
- Copolymere und Blends werden erläutert.
- Thermoplaste, Elastomere und Duroplaste werden als Unterteilungen vorgestellt.
Homopolymere
- Homopolymere bestehen aus einer einzigen Monomereinheit.
- Amorphe und teilkristalline Strukturen werden aufgeführt.
- Beispiele wie PS, PMMA, PC, PVC, PSU, PE, PP, POM, PTFE, PET, BR, IR und PBT wurden genannt.
Blockcopolymere
- Blockcopolymere enthalten mindestens zwei verschiedene Monomerarten in Blöcken.
- Mehrphasenstrukturen, verbunden durch chemische Vernetzung, kennzeichnen sie.
- Beispiele sind TPE-S, TPE-O, TPE-U und TPE-E.
Copolymere (mindestens zwei Monomerarten)
- Unregelmäßige und regelmäßige (alternierende) Copolymere sind möglich.
- Amorphe und teilkristalline Strukturen können auftreten.
- Beispiele für unregelmäßige Copolymere sind SAN, EVA, SBR (SBC), NBR und PA.
Blockcopolymer (SBC)
- Styrol-Butadien-Blockcopolymer (SBC) hat einen starken Einfluss auf mechanische Eigenschaften.
- Streckspannung (σy) und Bruchspannung (σtb) werden erwähnt.
SBC Blockcopolymer: Auswirkung der Monomeranteile
- Die Diagramme zeigen den Einfluss der Monomeranteile (z.B. 100/0, 75/25, 50/50) auf die Temperatur-E-Modul-Beziehung.
- Die Glasübergangstemperatur (Tg) und die andere relevante Temperatur (Tg BR, Tg PS ) von Polymeren sind aufgezeigt.
Pfropfcopolymere
- Seitliche Vernetzung zwischen Ketten.
- Beispiele sind ABS und ASA.
- Die Struktur zeigt die Anbindung von Monomeren an die Hauptkette.
Polymerblends
- Polymermischungen (z.B. PC/ABS, PC/PBT).
- Physikalische Vermischung im geschmolzenen Zustand.
- Mehrphasenmaterial.
Homopolymere, Copolymere, Pfropfcopolymere, Polymerblends
- Homopolymere: eine Monomereinheit, teilkristallin oder amorph.
- Copolymere: zwei oder mehr verschiedene Monomere, statistisch, alternierend, blockförmig.
- Pfropfcopolymere: seitliche chemische Vernetzung zwischen Polymerketten.
- Polymerblends: physikalisch vermischtes Polymergemisch.
Vorteile und Nachteile von Copolymeren
- Vorteile: Kombinierbare Eigenschaften, breiter Einsatzbereich, leichtere Verarbeitung, recyclingfreundlicher.
- Nachteile: Höhere Kosten, Verbindungsprobleme, schwierigere Verarbeitung (im Vergleich zu Standardthermoplasten).
Inhaltsverzeichnis
- Die Folien enthalten einen Inhaltskatalog für das Thema Werkstofftechnik.
- Die Inhaltsübersicht umfasst Themen wie Einführung, Werkstoffgeschichte, Wirtschaftlichkeit, Eigenschaften, Aufbau, Zeitabhängigkeit, Temperaturanabhängigkeit, elektrische Eigenschaften und Recycling.
Zeitabhängiges Werkstoffverhalten
- Kunststoffe verhalten sich bei Belastung anders als Metalle, aufgrund des molekularen Aufbaus und thermischer Zustände.
- Viskoelastisches Werkstoffverhalten: Ausrichtung, Entschlaufen und Abgleiten von Molekülketten unter Last.
Zeitabhängiges Werkstoffverhalten/Modelle
- Hooke´sches Modell (rein elastisch)
- Newton´sches Gesetz (rein viskos)
- Maxwell-Modell (elastisch + viskos)
- Voigt-Kelvin-Modell (elastisch gedämpft)
- Burger-Modell (viskoelastisch)
Zeitabhängiges Werkstoffverhalten/Retardation und Relaxation
- Retardation (Kriechen): Konstante Spannung, Dehnungszunahme über die Zeit.
- Relaxation (Entspannung): Konstante Dehnung, Spannungsabnahme über die Zeit.
Temperaturabhängiges Werkstoffverhalten
- Die Eigenschaften von Kunststoffen ändern sich stark mit der Temperatur.
- Thermische Zustandsbereiche: Energie, Entropie und Fließbereich (Glasübergang, Gummibereich, Schmelze).
- Übergangsbereiche definieren Grenzen zwischen thermischen Bereichen.
DSC (Differential Scanning Calorimetrie)
- Messmethode zur Erfassung von Materialeigenschaften über Temperaturbereiche.
- Prinzip der Meßzelle (Referenz- und Probentiegel).
- Darstellung von Ergebnissen (endotherm vs. exotherm, Erwärmung und Abkühlung).
Zusammenfassung
- Die Foliensammlung enthält detaillierte Informationen über Kunststoff, dessen Struktur, Verarbeitung und Eigenschaften.
- Themen wie Copolymere, Polymermischungen, Zeit- und Temperaturabhängigkeiten sowie die Messmethode DSC werden präzise erklärt.
Studying That Suits You
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Description
Testen Sie Ihr Wissen über verschiedene Polymerarten und deren strukturelle Eigenschaften. In diesem Quiz werden auch Materialkategorien und spezifische Aspekte von Kunststoffen behandelt. Ideal für Studierende der Polymerwissenschaft oder verwandter Fachrichtungen.