Nichtmetalle im Maschinenbau: Aufbau und Eigenschaften verstehen

Question 1

Erläutere, wie die Mikrostruktur von Keramik, einschließlich Kristallgröße, -form und -struktur, ihre mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit und Zähigkeit beeinflusst.

Accepted Answer

Kristallgröße und -form beeinflussen Festigkeit und Zähigkeit.

Answer

Kristallstruktur hat keinen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften.

Answer

Porosität beeinflusst nur die Dichte, nicht die mechanischen Eigenschaften.

Answer

Die Mikrostruktur von Keramik hat keinen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften.

Question 2

Welches der folgenden Elemente ist ein Nichtmetall?

Accepted Answer

Kohlenstoff

Answer

Eisen

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Question 3

Welche der folgenden Polymergruppen zeichnet sich durch eine hohe Beständigkeit gegen Chemikalien aus?

Accepted Answer

Polytetrafluorethylen (PTFE)

Answer

Polyethylen

Answer

Polypropylen

Answer

Polyvinylchlorid (PVC)

Question 4

Was ist die Hauptkomponente von Verbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Matrix

Answer

Verstärkung

Answer

Additiv

Answer

Faser

Question 5

Welche Eigenschaft ist ausschlaggebend für die hohe Festigkeit von Keramik?

Accepted Answer

Ionenbindung

Answer

Metallbindung

Answer

Kovalente Bindung

Answer

Wasserstoffbrückenbindung

Question 6

Welcher wesentliche Vorteil macht Polymere gegenüber Metallen überlegen?

Accepted Answer

Geringere Dichte

Answer

Höhere Steifigkeit

Answer

Bessere Korrosionsbeständigkeit

Answer

Höhere Wärmeleitfähigkeit

Question 7

Was ist der Zweck von Verstärkungen in Verbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Verbessern der Zugfestigkeit

Answer

Reduzieren der Steifigkeit

Answer

Erhöhen der Duktilität

Answer

Verringern der Dichte

Question 8

Welche der folgenden Aussagen über die mechanischen Eigenschaften von Nichtmetallen ist wahr?

Accepted Answer

Sie sind spröder als Metalle.

Answer

Sie verformen sich elastisch unter Belastung.

Answer

Sie sind duktiler als Metalle.

Answer

Sie besitzen eine höhere Festigkeit als Metalle.

Question 9

Wie beeinflussen Grenzflächen die Eigenschaften von Verbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Die Eigenschaften der Grenzfläche hängen von der Haftung zwischen den Phasen ab.

Answer

Grenzflächen haben keinen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften.

Answer

Grenzflächen sind immer stärker als die umgebende Matrix.

Question 10

Welche der folgenden Aussagen beschreibt ein charakteristisches Merkmal von Keramik?

Accepted Answer

Hohe Härte

Answer

Elektrische Leitfähigkeit

Answer

Hohe Dehnbarkeit

Answer

Hohe Wärmeleitfähigkeit

Question 11

Welche Bindungsart liegt typischerweise in Polymeren vor?

Accepted Answer

Kovalente Bindung

Answer

Ionenbindung

Answer

Metallbindung

Answer

Wasserstoffbrückenbindungen

Question 12

Welcher der folgenden Verbundwerkstoffe weist eine Kombination aus hoher Festigkeit und geringem Gewicht auf?

Accepted Answer

Kohlefaserverstärkter Kunststoff (CFK)

Answer

Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK)

Answer

Metallmatrix-Verbundwerkstoff (MMC)

Answer

Keramikmatrix-Verbundwerkstoff (CMC)

Question 13

Wie beeinflusst die Porosität die mechanische Festigkeit eines keramischen Materials?

Accepted Answer

Verringert die Festigkeit

Answer

Erhöht die Festigkeit

Answer

Hat keinen Einfluss auf die Festigkeit

Answer

Erhöht die Zähigkeit

Question 14

Welche Polymerart wird häufig als thermoplastischer Werkstoff verwendet?

Accepted Answer

Polyethylen (PE)

Answer

Epoxidharz

Answer

Silikon

Answer

Polyurethan

Question 15

Was ist der Hauptvorteil der Verwendung von Verbundwerkstoffen im Maschinenbau?

Accepted Answer

Hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis

Answer

Kostengünstigkeit

Answer

Einfache Herstellung

Answer

Hohe Temperaturbeständigkeit

Question 16

Welche Aussage beschreibt korrekt die Struktur von Keramik?

Accepted Answer

Kristalline Struktur

Answer

Amorphe Struktur

Answer

Teilweise kristalline, teilweise amorphe Struktur

Answer

Unregelmäßige Struktur

Question 17

Welche Eigenschaft ist für Polymere untypisch?

Accepted Answer

Elektrische Leitfähigkeit

Answer

Hohe Festigkeit

Answer

Niedrige Dichte

Answer

Thermoplastisches Verhalten

Question 18

Für welche Anwendung werden Verbundwerkstoffe typischerweise eingesetzt?

Accepted Answer

Flugzeugteile

Answer

Gebäudekonstruktionen

Answer

Maschinenblöcke

Answer

Elektrogerätegehäuse

Question 19

Welche Aussage über die mechanischen Eigenschaften von Keramik ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Keramik ist duktil.

Answer

Keramik ist spröde.

Answer

Keramik weist eine hohe Druckfestigkeit auf.

Answer

Keramik weist eine niedrige Zugfestigkeit auf.

Question 20

Welche Bindungsart ist typisch für Polymere?

Accepted Answer

Kovalente Bindung

Answer

Ionenbindung

Answer

Metallische Bindung

Answer

Wasserstoffbrückenbindung

Question 21

Wie wird Keramik hergestellt?

Accepted Answer

Sintern

Answer

Gießen

Answer

Schmieden

Answer

Walzen

Question 22

Welche Eigenschaft ist charakteristisch für Polymere mit hohem Molekulargewicht?

Accepted Answer

Hohe Festigkeit

Answer

Niedrige Viskosität

Answer

Hohe Löslichkeit

Answer

Niedriger Schmelzpunkt

Question 23

Welche Aussage beschreibt die Struktur von Keramik korrekt?

Accepted Answer

Kristalline Struktur

Answer

Amorphe Struktur

Answer

Polymere Struktur

Answer

Metallische Struktur

Question 24

Welche Eigenschaft ist charakteristisch für Polymere?

Accepted Answer

Niedrige Dichte

Answer

Hohe Festigkeit

Answer

Elektrische Leitfähigkeit

Answer

Magnetische Eigenschaften

Question 25

Welcher Verbundwerkstoff zeichnet sich durch eine hohe spezifische Festigkeit aus?

Accepted Answer

Kohlefaser-Verbundwerkstoff

Answer

Glasfaser-Verbundwerkstoff

Answer

Aramidfaser-Verbundwerkstoff

Answer

Beton

Question 26

Welche Aussage über die elektrische Leitfähigkeit von Nichtmetallen ist korrekt?

Accepted Answer

Die elektrische Leitfähigkeit von Nichtmetallen variiert.

Answer

Nichtmetalle sind gute elektrische Leiter.

Answer

Nichtmetalle sind schlechte elektrische Leiter.

Answer

Nichtmetalle sind immer Isolatoren.

Question 27

Welche Wärmebehandlung verbessert die Festigkeit von Keramik?

Accepted Answer

Sintern

Answer

Glühen

Answer

Abschrecken

Answer

Anlassen

Question 28

Welche Faser hat den höchsten Elastizitätsmodul?

Accepted Answer

Kohlefaser

Answer

Glasfaser

Answer

Aramidfaser

Answer

Nylonfaser

Question 29

Welche mechanische Eigenschaft ist typisch für Keramik?

Accepted Answer

Hohe Bruchfestigkeit

Answer

Duktilität

Answer

Niedrige Härte

Answer

Hohe Elastizität

Question 30

Welche der folgenden Substanzen ist ein Nichtmetall?

Accepted Answer

Kohlenstoff

Answer

Eisen

Answer

Gold

Answer

Natrium

Question 31

Welche der folgenden Bindungsarten kommt in Polymeren vor?

Accepted Answer

Kovalente Bindungen

Answer

Wasserstoffbrückenbindungen

Answer

Metallische Bindungen

Answer

Ionenbindungen

Question 32

Welche der folgenden Anwendungen ist für Nichtmetalle typisch?

Accepted Answer

Elektrische Isolierung

Answer

Strukturelle Unterstützung

Answer

Schneiden

Answer

Stromleitung

Question 33

Welches der folgenden Verfahren wird zur Herstellung von Keramik verwendet?

Accepted Answer

Sintern

Answer

Elektroplattieren

Answer

Gießen

Answer

Schmieden

Question 34

Welche der folgenden Aussagen über Nichtmetalle ist falsch?

Accepted Answer

Sie kommen nur in gasförmigem Zustand vor.

Answer

Sie können spröde sein.

Answer

Sie sind in der Regel schlechte Wärmeleiter.

Answer

Sie können kovalente Bindungen bilden.

Question 35

Welche Bindungsart bildet typischerweise Nichtmetalle?

Accepted Answer

Kovalente Bindung

Answer

Metallische Bindung

Answer

Ionenbindung

Question 36

Welches der folgenden Nichtmetalle ist für seine hohe elektrische Leitfähigkeit bekannt?

Accepted Answer

Graphit

Answer

Stickstoff

Answer

Sauerstoff

Question 37

Welche Art von Verbundwerkstoff wird durch die Kombination von Glasfasern und Polymeren hergestellt?

Accepted Answer

Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK)

Answer

Metallmatrix-Verbundwerkstoff (MMC)

Question 38

Welcher Vorteil ergibt sich aus der Verwendung von Verbundwerkstoffen im Maschinenbau?

Accepted Answer

Erhöhte Bruchfestigkeit und Steifigkeit bei geringem Gewicht

Answer

Einfache Verarbeitung

Answer

Hohe elektrische Leitfähigkeit

Question 39

Welche der folgenden Eigenschaften macht Nichtmetalle für den Einsatz als Isolatoren geeignet?

Accepted Answer

Geringe elektrische Leitfähigkeit

Answer

Hohe thermische Leitfähigkeit

Answer

Hohe Dichte

Question 40

Welche Art von Nichtmetall wird häufig als Festschmierstoff verwendet?

Accepted Answer

Graphit

Answer

Stickstoff

Answer

Sauerstoff

Question 41

Welcher Verbundwerkstoff ist für seine hohe Temperaturbeständigkeit bekannt?

Accepted Answer

Keramikmatrix-Verbundwerkstoff (CMC)

Answer

Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK)

Answer

Metallmatrix-Verbundwerkstoff (MMC)

Question 42

Zu welcher Kategorie von Nichtmetallen gehört Keramik?

Accepted Answer

Anorganische Nichtmetalle

Answer

Organische Nichtmetalle

Answer

Verbundwerkstoffe

Answer

Metalloide

Question 43

Welches Polymer ist ein Thermoplast?

Accepted Answer

Polyethylen

Answer

Gummi

Answer

Duroplast

Answer

Epoxidharz

Question 44

Welches Material ist ein Verbundwerkstoff aus einer Keramikmatrix mit metallischen Verstärkungsfasern?

Accepted Answer

Cermet

Answer

Glasfaser verstärkter Kunststoff

Answer

Kohlenstofffaser verstärkter Kunststoff

Question 45

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine charakteristische Eigenschaft von Nichtmetallen?

Accepted Answer

Geringe elektrische Leitfähigkeit

Answer

Hohes Elastizitätsmodul

Answer

Hohe Dichte

Answer

Gute Wärmeleitfähigkeit

Question 46

Welches der folgenden Materialien zählt zu den Keramikwerkstoffen?

Accepted Answer

Zirkonoxid

Answer

Polyethylen

Answer

Stahl

Answer

Epoxidharz

Question 47

Welche Bindungsart liegt typischerweise in Polymeren vor?

Accepted Answer

Kovalente Bindung

Answer

Metallische Bindung

Answer

Wasserstoffbrückenbindung

Answer

Ionenbindung

Question 48

Welcher Faktor hat einen wesentlichen Einfluss auf die Festigkeit von Verbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Faserorientierung

Answer

Temperatur

Answer

Luftfeuchtigkeit

Answer

pH-Wert

Question 49

Für welche industrielle Anwendung wird Siliziumkarbid häufig eingesetzt?

Accepted Answer

Schleifmittel

Answer

Schmiermittel

Answer

Isolator

Answer

Katalysator

Question 50

Welcher Nichtmetall spielt eine wichtige Rolle in der Halbleiterindustrie?

Accepted Answer

Silizium

Answer

Kohlenstoff

Answer

Stickstoff

Answer

Chlor

Question 51

Welcher Nichtmetall ist bei Raumtemperatur gasförmig?

Accepted Answer

Stickstoff

Answer

Phosphor

Answer

Fluor

Answer

Schwefel

Question 52

Welche Eigenschaft von Glasfaserkabeln macht sie für die Telekommunikation geeignet?

Accepted Answer

Geringe Dämpfung

Answer

Hohe Zugfestigkeit

Answer

Chemische Beständigkeit

Answer

Elektrische Leitfähigkeit

Question 53

Welcher der folgenden Werkstoffe zeichnet sich durch extreme Härte und Verschleißfestigkeit aus?

Accepted Answer

Diamant

Answer

Glas

Answer

Graphit

Answer

Polyethylen

Question 54

Welcher Stoff ist ein typisches Beispiel für ein Polymer?

Accepted Answer

Polyethylen

Answer

Siliziumkarbid

Answer

Natriumchlorid

Answer

Aluminiumoxid

Question 55

Welche Aussage über Keramik ist falsch?

Accepted Answer

Keramik ist ein guter elektrischer Leiter

Answer

Keramik ist sehr hart

Answer

Keramik ist hitzebeständig

Question 56

Welches Verbundmaterial besteht aus einer Kunststoffmatrix, verstärkt durch Kohlenstofffasern?

Accepted Answer

Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK)

Answer

Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK)

Answer

Metallmatrix-Verbundwerkstoff

Answer

Keramikmatrix-Verbundwerkstoff

Question 57

Welche Eigenschaft ist charakteristisch für Nichtmetalle?

Accepted Answer

Geringe elektrische Leitfähigkeit

Answer

Hohe Schmelztemperatur

Answer

Hohe Dichte

Question 58

Welches Material wird zur Herstellung hitzebeständiger Beschichtungen verwendet?

Accepted Answer

Siliziumkarbid

Answer

Stahl

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Question 59

Welche Aussage über Polymere ist richtig?

Accepted Answer

Polymere bestehen aus langen Ketten sich wiederholender Einheiten, den Monomeren.

Answer

Polymere sind typischerweise kristallin

Answer

Polymere besitzen eine hohe Festigkeit

Question 60

Welche Eigenschaft ist ein Vorteil von Verbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Hohe spezifische Festigkeit

Answer

Hohe Dichte

Answer

Hohe elektrische Leitfähigkeit

Answer

Gute Wärmeleitung

Question 61

Welches Nichtmetall ist der Hauptbestandteil von Glas?

Accepted Answer

Siliziumdioxid

Answer

Kohlenstoff

Answer

Stickstoff

Question 62

Welche Aussage über die elektronische Struktur von Nichtmetallen trifft zu?

Accepted Answer

Sie weisen tendenziell eine hohe Elektronegativität auf.

Answer

Sie haben eine niedrige Ionisierungsenergie.

Answer

Sie besitzen eine geringe Affinität zu Elektronen.

Question 63

Welche Eigenschaft zeichnet Keramik aus?

Accepted Answer

Hohe Härte und Sprödigkeit

Answer

Hohe Duktilität und Zähigkeit

Answer

Hohe Leitfähigkeit und Transparenz

Answer

Hohe Elastizität und Dehnbarkeit

Question 64

Welche Bindungsart liegt in Polymeren vor?

Accepted Answer

Kovalente Bindung

Answer

Ionenbindung

Answer

Metallische Bindung

Answer

Wasserstoffbrückenbindung