Briehl Chemie der Werkstoffe

1995
ISBN: 978-3-322-92131-4
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 334 Seiten, eBook

In diesem Buch werden sowohl wichtige chemische Reaktionen beschrieben, die den Produktionsprozessen der Werkstoffe zugrunde liegen, als auch die technischen Anwendungen dieser Werkstoffe besprochen.

Zielgruppe

Upper undergraduate

Autoren/Hrsg.

Briehl, Horst

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung.- 2 WerkstofiFspezifische Chemie und Anwendungen einiger nichtmetallischer Elemente.- 2.1 Wasserstoff.- 2.2 Edelgase.- 2.3 Halogene.- 2.4 Chalkogene.- 2.5 Nichtmetalle der V. Hauptgruppe.- 2.6 Nichtmetalle der IV. Hauptgruppe.- 2.6.1 Kohlenstoff.- 3 Metallische Werkstoffe.- 3.1 Einführung.- 3.2 Allgemeine Eigenschaften der Metalle.- 3.3 Haupt- und Nebengruppeimietalle.- 3.4 Vorkommen.- 3.5 Prinzipielle Verfahren zur Gewinnung der Rohmetalle.- 3.5.1 Cyanidlaugerei.- 3.5.2 Reduktion der Metalle aus Erzen.- 3.5.2.1 Reduktion mit Kohlenstoff.- 3.5.2.2 Reduktion mit Wasserstoff.- 3.5.2.3 Reduktion mit unedlen Metallen.- 3.5.2.4 Elektrolytische Reduktion.- 3.6 Hauptgruppenmetalle.- 3.6.1 Alkahmetalle.- 3.6.2 Erdalkahmetalle.- 3.6.2.1 Bindebaustoffe.- 3.6.2.2 Wasserhärte.- 3.6.3 Metalle der III. Hauptgruppe des PSE.- 3.6.3.1 Bor.- 3.6.3.2 Aluminium.- 3.6.3.3 Gallium, Indium und Thallium.- 3.6.4 Metalle der IV. Hauptgruppe des PSE.- 3.6.4.1 Silicium.- 3.6.4.2 Germanium.- 3.6.4.3 Zinn.- 3.6.4.4 Blei.- 3.6.5 Metalle der V. Hauptgruppe des PSE.- 3.6.5.1 Arsen.- 3.6.5.2 Antimon.- 3.6.5.3 Bismut.- 3.6.6 Metalle der VI. Hauptgruppe des PSE.- 3.6.6.1 Selen und Tellur.- 3.7 Nebengruppenelemente.- 3.7.1 Metalle der I. Nebengruppe (Kupfergruppe).- 3.7.1.1 Kupfer.- 3.7.1.2 Silber.- 3.7.1.3 Gold.- 3.7.2 Metalle der II. Nebengruppe (Zinkgruppe).- 3.7.2.1 Zink.- 3.7.2.2 Cadmium.- 3.7.2.3 Quecksilber.- 3.7.3 Metalle der III. Nebengruppe (Scandiumgruppe).- 3.7.3.1 Yttrium und Lanthan.- 3.7.3.2 Lanthanoide.- 3.7.3.3 Actinoide.- 3.7.4 Metalle der IV. Nebengruppe (Titangruppe).- 3.7.4.1 Titan.- 3.7.4.2 Zirconium.- 3.7.4.3 Hafnium.- 3.7.5 Metalle der V. Nebengruppe (Vanadiumgruppe).- 3.7.5.1 Vanadium.- 3.7.5.2 Niob und Tantal.- 3.7.6 Metalle der VI. Nebengruppe (Chromgruppe).- 3.7.6.1 Chrom.- 3.7.6.2 Molybdän.- 3.7.6.2 Wolfram.- 3.7.7 Metalle der VII. Nebengruppe (Mangangruppe).- 3.7.7.1 Mangan.- 3.7.7.2 Rhenium.- 3.7.8 Metalle der VIII. Nebengruppe.- 3.7.8.1 Eisen.- 3.7.8.2 Cobalt.- 3.7.8.3 Nickel.- 3.7.8.4 Ruthenium.- 3.7.8.5 Osmium.- 3.7.8.6 Rhodium.- 3.7.8.7 Iridium.- 3.7.8.8 Palladium.- 3.7.8.9 Platin.- 4 Korrosion von Metallen.- 4.1 Einführung.- 4.2 Chemische Korrosion.- 4.3 Elektrochemische Korrosion.- 4.3.1 Sauerstoffkorrosion.- 4.3.2 Säure- oder Wasserstoffkorrosion.- 4.3.3 Kontaktkorrosion.- 4.4 Korrosion von Eisen (Rostvorgang).- 4.5 Hochtemperaturkorrosion (HTK) metalüscher Werkstoffe.- 4.5.1 Ursachen der Hochtemperaturkorrosion.- 4.5.2 Auswirkungen der Hochtemperaturkorrosion.- 4.6 Erscheinungsformen der Korrosion.- 4.6.1 Ebenmäßige Korrosion.- 4.6.2 Lochfraßkorrosion.- 4.6.3 Spaltkorrosion.- 4.6.4 Interkristalline Korrosion.- 4.6.5 Selektive Korrosion.- 4.6.6 Spannungsrißkorrosion.- 4.6.7 Schwingungsrißkorrosion.- 4.6.8 Verschleißkorrosion.- 4.6.9 Mikrobiologische Korrosion.- 4.7 Korrosionsprodukte.- 5 Korrosionsschutz.- 5.1 Passiver Korrosionsschutz.- 5.1.1 Metalische Schutzschichten.- 5.1.2 Nichtmetallische Schutzschichten.- 5.2 Aktiver Korrosionsschutz.- 5.2.1 Kathodischer Korrosionsschutz.- 5.2.2 Inhibitoren.- 6 Kunststoffe.- 6.1 Einführung – wichtige Begriffe und Definitionen.- 6.2 Herausragende Eigenschaften von Kunststoffen.- 6.3 Chemie der Herstellung von Kunststoffen – Polyreaktionen.- 6.3.1 Polymerisationen.- 6.3.1.1 Radikahsche Polymerisationen.- 6.3.1.2 Koordinative Polymerisation (Polyinsertion).- 6.3.1.3 Ionische Polymerisationen.- 6.3.2 Polykondensationen.- 6.3.2.1 Polyamide.- 6.3.2.2 Polyester.- 6.3.2.3 Polysiloxane (Silicone).- 6.3.2.4 Melamin-Formaldehyd-Kunstharze (MF).- 6.3.2.5 Phenol-Fomialdehyd-Kunstharze (PF).- 6.3.3 Polyadditionen.- 6.3.3.1 Polyurethane (PUR).- 6.3.3.2 Epoxidharze (EP).- 6.3.4 Spezielle Polyreaktionen.- 6.3.4.1 Ringöffnende methathetische Polyreaktion (“Römp-Reaktion”).- 6.4 Struktureller Aufbau und allgemeine Eigenschaften.- 6.4.1 Kristalhnitätsgrad.- 6.4.2 Temperaturemfluß.- 6.4.2.1 Glasübergangstemperatur Tg.- 6.4.2.2 Schmelztemperatur Tm.- 6.4.2.3 Zersetzungstemperatur Tz.- 6.4.3 Einfluß der chemischen Struktur auf einige physikahsche Eigenschaften ausgewählter Kunststoffe.- 6.4.3.1 PE-LD und PE-HD.- 6.4.3.2 Polypropylen (PP).- 6.4.3.3 Polystyrol (PS).- 6.4.3.4 cis- und trans-1,4-Polybutadiene (BR).- 6.4.3.5 Polyamide (PA).- 6.4.4 Abhängigkeit der Glasumwandlungstemperatur Tg von der chemischen Struktur.- 6.4.4.1 Einfluß der relativen molaren Masse.- 6.4.4.2 Einfluß der Größe des Substituenten.- 6.4.4.3 Einfluß der Polarität des Substituenten.- 6.4.4.4 Einfluß der Kettensteiflgkeit.- 6.4.4.5 Isomerieeinflüsse.- 6.4.5 Klassifizierung der Kunsststoffe nach ihrem thennischmechanischen Verhalten.- 6.4.5.1 Thermoplaste.- 6.4.5.2 Elastomere.- 6.4.5.3 Duroplaste.- 6.4.6 Vernetzung und Vulkanisation.- 6.4.6.1 Vernetzung.- 6.4.6.2 Vulkanisation.- 6.5 Werkstofflechnisch wichtige Kunststoffe.- 6.5.1 Kurzzeichen von Kunststoffen.- 6.5.2 Standard- und technische Kunststoffe.- 6.5.2.1 Standard- bzw. Massenkimststoffe.- 6.5.2.2 Technische Kunststoffe.- 6.5.3 Spezialkimststoffe.- 6.5.3.1 Hochtemperaturbeständige Kunststoffe.- 6.5.3.2 Elektrisch leitfähige und andere spezielle Kunststofife.- 6.5.3.3 Klebstoffe.- 6.6 Alterung und chemischer Abbau von Kunststoffen.- 6.6.1 Einführung.- 6.6.2 Schädigungen durch Wärmeeinwirkung.- 6.6.2.1 Verflüchtigung von Additiven.- 6.6.2.2 Depolymerisation.- 6.6.2.3 Kettenfragmentierungen.- 6.6.2.4 Thermischer Abbau durch Pyrolyse und Verbrennung.- 6.6.3 Schädigungen durch Sauerstoff.- 6.6.4 Schädigungen durch Ozon.- 6.6.5 Schädigungen durch elektromagnetische Strahlung.- 6.6.6 Schädigungen durch Chemikalien.- 6.6.6.1 Löslichkeit.- 6.6.6.2 Einwirkung von Säuren und Laugen.- 6.6.6.3 Hydrolyse.- 7 Keramische Werkstoffe.- 7.1 Einteilung und Eigenschaften keramischer Werkstoffe.- 7.2 Sihcatkeramik.- 7.2.1 Einteilung sihcatkeramischer Werkstoffe nach physikalischen Eigenschaften.- 7.2.2 Porzellan.- 7.2.3 Einzelne Aluminiumsilicate.- 7.3 Oxidkeramik.- 7.3.1 Einfache Oxide.- 7.3.1.1 Aluminiumoxid.- 7.3.1.2 Zirconiumdioxid.- 7.3.1.3 Magnesiumoxid.- 7.3.1.4Berylliumoxid.- 7.3.1.5 Titan-, Thorium- und Urandioxid.- 7.3.2 Mehrkomponentige Oxide.- 7.3.2.1 Ferrite.- 7.3.2.2 Titanate.- 7.3.2.3 PLZT-Keramik.- 7.3.2.4 Keramische Supraleiter.- 7.4 Nichtoxidkeramik.- 7.4.1 Carbidkeramik.- 7.4.1.1 Siliciumcarbid.- 7.4.1.2 Borcarbid.- 7.4.2 Übergangsmetallcarbide.- 7.4.2.1 Wolframcarbid.- 7.4.2.2 Titancarbid.- 7.4.2.3 Tantalcarbid.- 7.4.2.4 Chrom- und Molybdäncarbid.- 7.4.2.5 Eisencarbid, Aufkohlung (Carburieren).- 7.4.3 Nitridkeramik.- 7.4.3.1 Siliciumnitrid.- 7.4.3.2 Bornitrid.- 7.4.3.3 Aluminiumnitrid.- 7.4.4 Übergangsmetallnitride.- 7.4.4.1 Titannitrid.- 7.4.4.2 Zirconium-, Hafnium-, Niob- und Tantalnitrid.- 7.4.5 Boridkeramik.- 7.4.5.1 Titandiborid.- 7.4.5.2 Zirconiumdiborid und andere Boride.- 7.4.6 Silicidkeramik.- 7.4.6.1 Molybdändisilicid.- 7.4.6.2 Wolframdisilicid.- 7.5 Cermets.- 8 Gläser.- 8.1 Einführung.- 8.2 Oxidgläser.- 8.2.1 Kieselglas.- 8.2.2 Fensterglas.- 8.2.3 Borosiücatgläser.- 8.2.4 Bleigläser.- 8.2.5 Wasserglas.- 8.2.6 Phosphatgläser.- 8.2.7 Germanat-, Arsenit- und Telluritgläser.- 8.3 Fluorid- und Chalkogenidgläser.- 8.4 Metallische Gläser.- 8.5 Organische Gläser.- 8.6 Farbgläser.- 8.6.1 Entfärbung.- 8.6.2 Färbung mit Übergangsmetalloxiden.- 8.6.3 Anlauffärbung.- 8.6.4 Färbung durch Metallkolloide.- 8.7 Trübgläser.- 8.8 Strahlenschutzgläser.- 8.8.1 Wärmeschutzgläser.- 8.8.2 Schutzgläser gegen ionisierende Strahlung.- 8.8.3 Photochrome Gläser.- 9 Literaturverzeichnis.- 10 Stichwortverzeichnis.

Über Autor(innen)

Professor Dr. Horst Briehl, Fachhochschule Furtwangen