Verbundwerkstoffe und Faserverstärkung
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Questions and Answers

Was ist der Hauptvorteil von Faserverstärkung in Kunststoffen?

  • Verbesserung der Festigkeit durch die Einbettung von Fasern (correct)
  • Verringerung der Verarbeitungszeit
  • Erhöhung der thermischen Leitfähigkeit
  • Erhöhung der Dichte des Materials

    • Welches Fasermaterial hat die höchste Zugfestigkeit?

  • Kohlenstofffasern (correct)
  • Pflanzenfasern
  • Aramidfasern
  • Glasfasern

    • Welche der folgenden Lieferformen ist ungeordnet und hat geringere Festigkeitswerte?

  • Gewebe/Geflecht
  • Prepregs
  • Rovings
  • Vliese (correct)

    • Welche Anwendung ist typisch für Aramidfasern?

    <p>Flugzeugcockpits</p> Signup and view all the answers

    Welcher Faseranteil wird typischerweise in Verbundwerkstoffen verwendet?

    <p>30–50 %</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft macht Kunststoffe für viele Anwendungen interessant?

    <p>Geringe Dichte</p> Signup and view all the answers

    Was sind die Ausgangstoffe für die Herstellung von Kunststoffen?

    <p>Erdöl, Erdgas oder Kohle</p> Signup and view all the answers

    Welches Monomer zählt nicht zu den wichtigsten Monomeren für Kunststoffe?

    <p>Zucker</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Polykondensation?

    <p>Vereinigung unterschiedlicher Monomere mit Abspaltung von Nebenprodukten</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Polymerisationsarten erzeugt keine Abspaltung von Molekülen?

    <p>Polymerisation</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über Polyaddition ist richtig?

    <p>Es entstehen vor allem elastische Materialien</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Kunststoffgruppe bei der Erwärmung benannt?

    <p>Nach dem mechanischen Verhalten</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Beispiel für ein Polykondensat?

    <p>Polyester</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Materialien ist ein typischer Vertreter der Thermoplaste?

    <p>Polystyrol</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft beschreibt Duroplaste?

    <p>Formbeständig und nicht plastisch verformbar</p> Signup and view all the answers

    Was kennzeichnet die Verformbarkeit von Elastomeren?

    <p>Kehrt nach Krafteinwirkung in die ursprüngliche Form zurück</p> Signup and view all the answers

    Welches Verhalten zeigen Kunststoffe bei hoher Temperatur?

    <p>Schmelzen und können brennbar werden</p> Signup and view all the answers

    Welche Bearbeitungsmöglichkeiten sind für Thermoplaste typisch?

    <p>Schweißen und Spritzgießen</p> Signup and view all the answers

    In welchen Anwendungen werden Elastomere typischerweise eingesetzt?

    <p>Elastische Anwendungen wie Dichtungen oder Gummiartikel</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen zur Dichte von Kunststoffen ist korrekt?

    <p>Die Dichte von Kunststoffen liegt zwischen 0,9 und 2,2 g/cm³</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt das Temperaturverhalten von Duroplasten?

    <p>Nicht plastisch verformbar und keine thermische Veränderung</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft beschreibt Polyethylen (PE)?

    <p>Chemikalienbeständig</p> Signup and view all the answers

    Welche Anwendung ist typisch für Polypropylen (PP)?

    <p>Automobilteile</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über die Festigkeit von Kunststoffen ist korrekt?

    <p>Die Festigkeit von Kunststoffen kann durch Faserzusätze verbessert werden.</p> Signup and view all the answers

    Was verbessert die Verarbeitbarkeit von thermoplastischen Kunststoffen?

    <p>Dehnbarkeit durch Wärmezufuhr</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage trifft auf die Korrosionsbeständigkeit von Kunststoffen zu?

    <p>Kunststoffe sind korrosionsbeständig und benötigen weniger Schutz als Metalle.</p> Signup and view all the answers

    Welcher Stoff wird häufig als Weichmacher verwendet?

    <p>Phthalate</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft haben technische Kunststoffe wie Polyamid (PA) und Polyacetal (POM)?

    <p>Hohe Schlagfestigkeit</p> Signup and view all the answers

    Welche Art von Additiven erhöht die Witterungsbeständigkeit von Kunststoffen?

    <p>Stabilisatoren</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über Thermoplaste ist korrekt?

    <p>Sie schmelzen bei niedrigen Temperaturen und verspröden bei Kälte.</p> Signup and view all the answers

    Was passiert bei elektrostatischer Aufladung in Kunststoffen?

    <p>Es kann zu Funkenbildung und Bränden kommen.</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaften unterscheiden amorphe von teilkristallinen Kunststoffen?

    <p>Amorphe Kunststoffe haben ungeordnete, regellose Molekülketten.</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über die Oberflächenqualität von Kunststoffen ist korrekt?

    <p>Die Oberflächenqualität variiert von glatt-glänzend bis matt-diffus.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Anwendungen ist typisch für amorphe Kunststoffe?

    <p>Optische Bauteile.</p> Signup and view all the answers

    Wie unterscheiden sich die mechanischen Eigenschaften von amorphen und teilkristallinen Kunststoffen?

    <p>Amorphe Kunststoffe sind spröder und weniger widerstandsfähig.</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft haben teilkristalline Kunststoffe?

    <p>Sie besitzen meist einen definierten Schmelzpunkt.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen trifft auf die Akustikeigenschaften von Kunststoffen zu?

    <p>Offenporige Schaumstoffe absorbieren Schall.</p> Signup and view all the answers

    Welcher Kunststoff hat eine chemische Resistenz und hohe Temperaturbeständigkeit?

    <p>Fluorpolymere</p> Signup and view all the answers

    In welchen Anwendungen wird Poly(methylmethacrylat) (PMMA) üblicherweise eingesetzt?

    <p>Schutzbrillen und CDs/DVDs</p> Signup and view all the answers

    Für welche Eigenschaft ist Ethylenvinylacetat (EVA) bekannt?

    <p>Elastizität und Schlagfestigkeit</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine typische Verarbeitungsmethode für Polyvinylchlorid (PVC)?

    <p>Extrusion</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Optionen ist kein Anwendungsbereich für Polystyrol (PS)?

    <p>Silikonimplantate</p> Signup and view all the answers

    Welcher Kunststoff wird häufig für Zahnräder und technische Teile verwendet?

    <p>Polyoxymethylen/Polyacetal (POM)</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine Eigenschaft von Duroplasten?

    <p>Sie behalten ihre Form unter Hitze</p> Signup and view all the answers

    Welcher Kunststoff ist für seine hohe chemische Beständigkeit und viele Verwendungszwecke bekannt?

    <p>Polyvinylchlorid (PVC)</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft ist typisch für Elastomere - Silikone?

    <p>Hitzebeständig und elastisch</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Kunststoff-Eigenschaften

    • Kunststoffe zeichnen sich durch niedrige Dichte (0,9-2,2 g/cm³) aus, was sie leichter als Metalle macht.
    • Sie bieten ein breites Spektrum an Eigenschaften und können stark modifiziert werden.
    • Kunststoffe haben eine hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit.
    • Sie lassen sich für vielfältige Anwendungen einsetzen, ermöglichen hohe konstruktive Gestaltungsfreiheit und sind wirtschaftlich zu verarbeiten.
    • Kunststoffe sind oft gut recycelbar.

    Zusammensetzung und Struktur

    • Ausgangsstoffe für die Kunststoffproduktion sind Erdöl, Erdgas und Kohle (Kohlenwasserstoffe).
    • Herstellung durch Verknüpfung von Monomeren zu Polymerketten (Makromoleküle).
    • Wichtige Monomere sind Ethylen, Propylen, Styrol, Vinylchlorid, Formaldehyd, Tetrafluorethylen, Vinylacetat und Methylmethacrylat.
    • Reaktionsmechanismen: Polymerisation, Polykondensation und Polyaddition.
    • Polymerisation: Aneinanderreihung von Monomeren durch Kettenreaktion.
    • Polykondensation: Stufenweise Verbindung von Monomeren mit Abspaltung von Nebenprodukten (z. B. Wasser).
    • Polyaddition: Anlagerung von Monomeren unter Austausch von Wasserstoffatomen.

    Einteilung der Kunststoffe

    • Einteilung anhand des Verhaltens bei Erwärmung.
    • Thermoplaste: fadenförmige, unvernetzte Moleküle, verformbar bei Erwärmung, z.B. Polystyrol, Polypropylen, Polyethylen.
    • Duroplaste: engmaschige, stark vernetzte Moleküle, nicht schmelzbar, formbeständig bei Erwärmung, z.B. Phenolharze, Aminoplaste, Epoxidharze.
    • Elastomere: weitmaschige, vernetzte Moleküle, elastisch verformbar, kehren nach Krafteinwirkung in die ursprüngliche Form zurück, z.B. Silikone, Kautschuk.

    Physikalische Eigenschaften

    • Dichte: geringe Dichte eignet sich als Leichtbaumaterial.
    • Wärme- und Stromleitfähigkeit: geringe Wärmeleitfähigkeit und gute elektrische Isolierung.
    • Temperaturverhalten: Thermoplaste schmelzen und verspröden bei Temperaturschwankungen, Duroplaste bleiben stabil.
    • Elektrostatische Aufladung: Reibung kann zu elektrostatischer Aufladung führen, wichtig für Brandschutz.
    • Akustische Eigenschaften: Kunststoffe können sowohl Schallausbreitung fördern als auch absorbieren.
    • Oberflächenqualität: Gute Oberflächenqualität, oft glatt-glänzend oder matt-diffus.
    • Transparenz und Farbe: Amorphe Kunststoffe können transparent sein, teilkristalline Kunststoffe oft opak.

    Mechanische Eigenschaften

    • Mechanische Eigenschaften variieren je nach Kunststofftyp und können durch Faserzusätze verbessert werden.
    • Festigkeit: im Allgemeinen geringer als bei Metallen, kann aber durch Fasern erhöht werden.
    • Gleit- und Antihafteigenschaften: Einige Kunststoffe haben selbst-schmierende Eigenschaften, z.B. Polyacetal (POM) und Polyamid (PA).

    Zusätzliche Informationen

    • Additive (z. B. Stabilisatoren, Weichmacher, Füllstoffe, Farbstoffe): verbessern die Eigenschaften von Kunststoffen (z. B. Witterungsbeständigkeit).
    • Faserverstärkung: Verbesserung der mechanischen Eigenschaften durch Einbettung von Glas-, Kohlenstoff- oder Aramidfasern.
    • Unterschiedliche Fasertypen (Endlosfasern, Langfasern, Kurzfasern, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Pflanzenfasern).
    • Lieferformen für Fasermaterialien (z. B. Rovings, Vliese, Gewebe/Geflecht, Gelege, Prepregs).

    Übersicht von Kunststoffsorten

    • Verschiedene Kunststoffe (PE, PP, PS, PC, PVC, PA, PMMA, POM, EVA, Fluorpolymere, Polyester) mit ihren Eigenschaften und typischen Anwendungsbereichen werden aufgelistet.

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