imported>Joachim Stiller |
imported>Joachim Stiller |
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| '''Werkstoffe''' sind Materialien, aus denen [[Wikipedia:Werkstück|Werkstück]]e bestehen. Die Qualität und die Eigenschaften der [[Wikipedia:Fertigprodukt|Fertigprodukt]]e werden durch die Wahl geeigneter Werkstoffe entscheidend beeinflusst. Zur Sicherstellung der Qualität dient die [[Wikipedia:Werkstoffprüfung|Werkstoffprüfung]]. | | '''Material''' steht für: |
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| == Einteilung ==
| | * [[Werkstoff]], als Synonym |
| In der heutigen [[Werkstoffkunde]] unterscheidet man verschiedene Werkstoffgruppen, deren Einteilung nicht immer identisch, aber ähnlich ist. Sie werden beispielsweise<ref>Ilschner, Singer: ''Werkstoffwissenschaften und Fertigungstechnik'', Springer, 5. Auflage, 2010, S. 20.</ref> folgendermaßen eingeteilt:
| | * [[Material (Fertigungstechnik)]], Bestandteil eines Endprodukts |
| * [[Wikipedia:Metallischer Werkstoff|Metallische Werkstoffe]] | | * [[Material (3D-Computergrafik)]], optische Eigenschaft von Objekten |
| **'''Eisenwerkstoffe'''<!--Weiterleitung hierher fett, gemäß [[WP:WL]]-->
| | * [[Material (Band)]], Musikprojekt (ab 1979) |
| ***[[Stahl]] mit einem Kohlenstoffgehalt unter 2 % und
| | * [[Material (Film)]], Dokumentarfilm (2009), siehe [[Thomas Heise #Filmografie]] |
| ***[[Gusseisen]] mit über 2 % Kohlenstoff
| | * ''Material'', Summe der Tauschwerte der Spielfiguren einer Partei im Schach, siehe [[Kraft (Schach)]] |
| **[[Nichteisenmetall]]e und ihre Legierungen (insb. Aluminium, Kupfer, Messing, Bronze, Titan)
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| * [[Nichtmetalle]]
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| ** [[Halbleiter]] (zum Beispiel [[Silicium]])
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| ** [[Polymere]]
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| ** anorganische nichtmetallische Werkstoffe
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| ***[[Keramik]]
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| ***[[Glas]]
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| *[[Naturstoff]]e
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| **[[Mineral]]ische Naturstoffe
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| **organische Naturstoffe ([[Holz]], [[Grafit]])
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| Verbreitet sind auch einfachere Einteilungen in:<ref>Briehl: ''Chemie der Werkstoffe'', Springer, 3. Auflage, 2014, S. 9.</ref><ref>Czichos, Srontzki, Simon: ''Das Ingenieurwissen – Werkstoffe'', 2014, Springer, S. 9f.</ref><ref>Skolaut: ''Maschinenbau'', Springer, 2014, S. 342.</ref>
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| *metallische Werkstoffe
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| *nichtmetallische anorganische Werkstoffe (Keramiken)
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| *Polymere ([[Kunststoff]]e)
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| Die [[Verbundwerkstoff]]e sind Kombinationen aus Werkstoffen mehrerer Werkstoffgruppen.
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| Die nichtmetallischen anorganischen Werkstoffe werden auch folgendermaßen eingeteilt:<ref>Bargel, Schulze: ''Werkstoffkunde'', Springer, 11. Auflage, S. 357.</ref>
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| *[[Kristall]]e
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| *[[Keramik]]en
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| *[[Glas|Gläser]]
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| *anorganische Bindemittel (z. B. [[Wikipedia:Zement|Zement]])
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| Eine weitere Einteilungsmöglichkeit unterscheidet
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| * [[Wikipedia:Strukturwerkstoff|Struktur-]] bzw. Konstruktionswerkstoffe | |
| * [[Wikipedia:Funktionswerkstoff|Funktionswerkstoff]]e
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| * [[Wikipedia:Werkzeug|Werkzeug]]­werkstoffe
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| == Geschichte ==
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| Der Einsatz von Werkstoffen zieht sich bereits durch die gesamte [[Wikipedia:Urgeschichte|Vorgeschichte]] der Menschheit. Das Material für einen [[Wikipedia:Faustkeit|Faustkeil]] (Stein) ist ein Werkstoff und ein Charakteristikum der [[Wikipedia:Steinzeit|Steinzeit]]. Es gehört mit [[Holz]] zu den ältesten Naturwerkstoffen, die es gibt.
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| Um 10.000 v. Chr. wurde zum ersten Mal [[Keramik]] hergestellt. Es ist der älteste künstliche Werkstoff.
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| Im 8. Jahrtausend v. Chr. begann die technische Nutzung von [[Metalle]]n. Zunächst wurde mit gediegenen ([[Chemisches Element|elementar]] vorkommenden) Metallen wie [[Gold]], [[Silber]] und [[Kupfer]] gearbeitet. Der Gebrauchswert dieser Werkstoffe war jedoch noch zu gering, was zur Entdeckung und Herstellung der ersten [[Legierung]], nämlich der [[Bronze]], führte. Die Herstellung von Bronze setzt bereits einen fortschrittlichen [[Wikipedia:Bergbau|Bergbau]] zur Bereitstellung von Kupfer- und [[Zinn]]erzen voraus. Außerdem waren [[Wikipedia:Verhüttung|Verhüttung]]s­techniken nötig. Die immer bessere Beherrschung dieser Technologien führte schließlich dazu, dass auch [[Eisen]] verhüttet werden konnte. Nach dem [[Wikipedia:Dreiperiodensystem|Dreiperiodensystem]] werden die jeweiligen Perioden nach den fortschrittlichsten eingesetzten Werkstoffen bezeichnet (siehe auch Hauptartikel [[Wikipedia:Archäometallurgie|Archäometallurgie]]).
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| Parallel dazu wuchs mit der Entstehung von [[Siedlung]]en und [[Stadt|Städten]] der Bedarf nach Werkstoffen für das [[Wikipedia:Bauwesen|Bauwesen]] (Stein, Holz), [[Wikipedia:Hiebwaffe|Hieb-]] und [[Wikipedia:Stichwasffe|Stichwaffe]]n, [[Wikipedia:Münze|Münze]]n (Metalle) und Haushaltsgegenständen (zum Beispiel Keramikgefäße, [[Glas]]­kunst).
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| <!-- In der [[Antike]] kamen eine Vielzahl weiterer Werkstoffe hinzu. …
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| hier fortsetzen -->
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| == Eigenschaften ==
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| === Physikalische Werkstoffeigenschaften ===
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| [[Elektrisch]]e Eigenschaften:
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| * [[Wikipedia:Permittivität|Dielektrizitätskonstante]]
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| * [[Wikipedia:Kriechstromfestigkeit|Kriechstromfestigkeit]]
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| * [[Elektrische Leitfähigkeit]]
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| [[Mechanik|Mechanische]] Eigenschaften:
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| * [[Wikipedia:Härte|Härte]]
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| * [[Wikipedia:Dauerfestigkeit|Dauerfestigkeit]]
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| * [[Dichte]]
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| * [[Wikipedia:Festigkeit|Festigkeit]], speziell [[Wikipedia:Zugfestigkeit|Zugfestigkeit]] und [[Wikipedia:Druckfestigkeit|Druckfestigkeit]]
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| * [[Wikipedia:Elastizität (Physik)|Elastizität]]
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| * [[Wikipedia:Plastische Verformung|Plastizität]] (Duktilität)
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| * [[Duktilität]]
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| * [[Wikipedia:Kriechen (Werkstoffe)|Kriechzähigkeit]]
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| * [[Wikipedia:Risszähigkeit|Risszähigkeit]]
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| * [[Wikipedia:Schmelzpunkt|Schmelztemperatur]]
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| * [[Wikipedia:Werkstoffdämpfung|Werkstoffdämpfung]] <!-- Wird häufig in Literatur zu Werkzeugmaschinen erwähnt-->
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| [[Optik|Optisch]]-[[Akustik|akustische]] Eigenschaften:
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| * [[Wikipedia:Lichtbrechung|Lichtbrechung]]
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| * (metallischer) [[Wikipedia:Glanz|Glanz]]
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| * [[Wikipedia:Reflexion (Physik)|Reflexion]] (Glanz)
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| * [[Wikipedia:Transparenz (Physik)|Transparenz]]
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| * [[Wikipedia:Schallabsorption|Schallabsorption]]
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| * [[Wikipedia:Schallreflexion|Schallreflexion]]
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| * [[Wikipedia:Transparenz (Physik)|Undurchsichtigkeit]]
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| [[Wikipedia:Tribologie|Tribologische]] Eigenschaften:
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| * [[Wikipedia:Reibzahl|Reibzahl]]
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| * Neigung zum [[Wikipedia:Kaltschweißen|Kaltschweißen]]
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| * [[Wikipedia:Verschleißfestigkeit|Verschleißwiderstand]]
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| [[Thermodynamik|Thermische]] Eigenschaften:
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| * [[Wikipedia:Wärmeausdehnung|Wärmeausdehnung]]
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| * [[Wärmeleitung]]/[[Wärmeleitfähigkeit]]
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| * [[Wikipedia:Spezifische Wärmekapazität|Spezifische Wärmekapazität]]
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| * [[Wikipedia:Warmfestigketi|Warmfestigkeit]]
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| * [[Wikipedia:Kaltzähigkeit|Kaltzähigkeit]]
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| Sonstige physikalische Eigenschaften:
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| * [[Magnetismus]]
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| === Chemische Werkstoffeigenschaften ===
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| * [[Wikipedia:Korrosionsbeständigkeit|Korrosionsbeständigkeit]]
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| * [[Wikipedia:Säurebeständigkeit|Säurebeständigkeit]]
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| * [[Wikipedia:Alkalische Lösung|Laugenbeständigkeit]]
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| * [[Wikipedia:Brennbarkeit|Brennbarkeit]]
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| * [[Wikipedia:Antimikrobiell|Antimikrobiell]]e Wirkung
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| === Fertigungstechnische Eigenschaften ===
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| * [[Wikipedia:Gießbarkeit|Gießbarkeit]]
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| * [[Wikipedia:Umformbarkeit|Umformbarkeit]]
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| * [[Wikipedia:Zerspanbarkeit|Zerspanbarkeit]]
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| * [[Wikipedia:Schweißeignung|Schweißeignung]]
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| * [[Wikipedia:Beschichtbarkeit|Beschichtbarkeit]]
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| * [[Wikipedia:Härtbarkeit|Härtbarkeit]]
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| === Ökologische Werkstoffeigenschaften ===
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| * Rohstoffverbrauch bei Herstellung, Transport, Verarbeitung und Gebrauch
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| * Emissionen durch Herstellung, Transport, Verarbeitung und Gebrauch
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| * [[Wikipedia:Energieverbruach|Energieverbrauch]] bei Herstellung, Transport, Verarbeitung und Gebrauch
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| * [[Wikipedia:Giftigkeit|Giftigkeit]]
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| * [[Recycling]]­fähigkeit
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| sowie die mögliche Zusammensetzung des Werkstoffes aus verschiedenen [[Stoff (Chemie)|chemischen Stoffen]]
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| == Siehe auch == | | == Siehe auch == |
| {{Portal|Werkstoffe}}
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| * {{WikipediaDE|Kategorie:Werkstoffe}}
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| * {{WikipediaDE|Kategorie:Werkstoff}}
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| * {{WikipediaDE|Kategorie:Werkstoffeigenschaft}}
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| * {{WikipediaDE|Werkstoff}}
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| == Literatur ==
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| * Manfred Merkel, Karl-Heinz Thomas: ''Taschenbuch der Werkstoffe.'' Fachbuchverlag, 1994, ISBN 3-343-00845-1
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| * Bundesministerium für Bildung und Forschung (Hrsg.): ''Werkstoffwelten. Entdeckungen im Kosmos der Stoffe.'' ([https://www.ptj.de/lw_resource/datapool/_items/item_2314/werkstoffwelten.pdf online])
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| == Weblinks ==
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| {{Wiktionary}} | | {{Wiktionary}} |
| * [http://www.werkstoffe.de/ Online-Materialinformationssystem werkstoffe.de]
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| * [http://www.dgm.de/ Deutsche Gesellschaft für Materialkunde]
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| * [http://www.werkstoffinnovationen.de/ Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft (WING)]
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| * [http://www.ifw-dresden.de/institutes/imw/lectures/pwe/ Vorlesungsskript Physikalische Werkstoffeigenschaften (TU Dresden)]
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| * [http://www.stahl-online.de/wp-content/uploads/2013/08/201402_Welterzeugung_Vergleich_1970_2013.png Erzeugungsmengen verschiedener Werkstoffe weltweit]
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| == Einzelnachweise ==
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| <references />
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| {{Normdaten|TYP=s|GND=4065579-9}} | | {{Begriffsklärung}} |
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| [[Kategorie:Werkstoffe|!]] | | [[Kategorie:Materialien|!]] |
| [[Kategorie:Werkstoffeigenschaft|!]]
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| [[Kategorie:Stoffeigenschaft]]
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Wiktionary: Material – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
