Sonderwerkstoffe: Eigenschaften und Anwendungen für Wirtschaftsingenieure

Question 1

Welche der folgenden Eigenschaften ist charakteristisch für Hochleistungsstähle?

Accepted Answer

Sehr hohe Festigkeit

Answer

Geringe Dichte

Answer

Hohe Duktilität

Answer

Geringes spezifisches Gewicht

Question 2

Welcher Verbundwerkstoff zeichnet sich durch seine außerordentlich hohe Steifigkeit und Festigkeit aus?

Accepted Answer

Kohlefaserverstärkter Kunststoff (CFK)

Answer

Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK)

Answer

Kevlarverstärkter Kunststoff (AFK)

Answer

Aluminiummatrixverbundwerkstoff (AMV)

Question 3

Welcher der folgenden Funktionswerkstoffe findet häufig Verwendung in elektronischen Schaltungen?

Accepted Answer

Supraleiter

Answer

Piezokeramiken

Answer

Formgedächtnislegierungen

Answer

Magnetokalorische Materialien

Question 4

Welche der folgenden Herstellungsmethoden kommt bei der Produktion von Hochleistungsstählen zum Einsatz?

Accepted Answer

Pulvermetallurgie

Answer

Gießen

Answer

Walzen

Answer

Schmieden

Question 5

Welche Eigenschaft von Formgedächtnislegierungen ermöglicht es ihnen, nach Verformung wieder ihre ursprüngliche Form anzunehmen?

Accepted Answer

Thermoelastizität

Answer

Duktilität

Answer

Superelastizität

Answer

Piezoelektrizität

Question 6

Welche der folgenden Aussagen zu Funktionswerkstoffen ist richtig?

Accepted Answer

Sie verfügen über maßgeschneiderte Eigenschaften, die sie für bestimmte Anwendungen prädestinieren.

Answer

Sie sind immer teurer als herkömmliche Werkstoffe.

Answer

Sie kommen ausschließlich in der Hochtechnologie zum Einsatz.

Answer

Ihre Eigenschaften können nicht durch Wärmebehandlung verändert werden.

Question 7

Welche Anwendung macht sich den magnetokalorischen Effekt zunutze?

Accepted Answer

Kühlungssysteme

Answer

Magnetresonanztomographie (MRT)

Answer

Energieumwandlung

Answer

Sensoren

Question 8

Welcher Werkstoff zeichnet sich durch seine extreme Festigkeit und Verwendung in der Luft- und Raumfahrtindustrie aus?

Accepted Answer

Hochleistungsstahl

Answer

Verbundwerkstoff

Answer

Funktionswerkstoff

Answer

Gusseisen

Question 9

Welche Art von Verbundwerkstoffen kombiniert eine Metallmatrix mit faserigen Verstärkungen?

Accepted Answer

Metallmatrix-Verbundwerkstoff

Answer

Faserverstärkter Kunststoff

Answer

Keramikmatrix-Verbundwerkstoff

Answer

Polymermatrix-Verbundwerkstoff

Question 10

Welcher Funktionswerkstoff zeichnet sich durch bemerkenswerte elektrische Eigenschaften und Anwendung in Sensoren und Aktuatoren aus?

Accepted Answer

Piezoelektrischer Werkstoff

Answer

Thermoelektrischer Werkstoff

Answer

Formgedächtniswerkstoff

Answer

Magnetostriktiver Werkstoff

Question 11

In welcher Branche kommen Verbundwerkstoffe aufgrund ihres hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses und ihrer Korrosionsbeständigkeit häufig zum Einsatz?

Accepted Answer

Luft- und Raumfahrt

Answer

Automobilindustrie

Answer

Bauwesen

Answer

Medizintechnik

Question 12

Welcher Typ von Funktionswerkstoff kann nach einer Verformung seine ursprüngliche Form wiederherstellen?

Accepted Answer

Formgedächtniswerkstoff

Answer

Piezoelektrischer Werkstoff

Answer

Thermoelektrischer Werkstoff

Answer

Magnetostriktiver Werkstoff

Question 13

Welche Eigenschaft von Hochleistungsstählen ermöglicht ihren Einsatz bei hohen Temperaturen?

Accepted Answer

Warmfestigkeit

Answer

Schmelzpunkt

Answer

Härte

Answer

Dehnbarkeit

Question 14

Welche Art von Funktionswerkstoff wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um, wie in Lautsprechern und Ultraschallgeräten verwendet?

Accepted Answer

Piezoelektrischer Werkstoff

Answer

Thermoelektrischer Werkstoff

Answer

Formgedächtniswerkstoff

Answer

Magnetostriktiver Werkstoff

Question 15

Welche Eigenschaft ist entscheidend für die Eignung von Hochleistungsstählen bei niedrigen Temperaturen?

Accepted Answer

Schlagzähigkeit

Answer

Zugfestigkeit

Answer

Korrosionsbeständigkeit

Answer

Härte

Question 16

Welche Eigenschaft definiert Funktionswerkstoffe?

Accepted Answer

Sie weisen spezifische funktionale Eigenschaften wie elektrische Leitfähigkeit oder magnetische Eigenschaften auf.

Answer

Sie besitzen eine außerordentliche Festigkeit und Verschleißfestigkeit.

Question 17

Welcher Werkstofftyp ist für seine hohe Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit bekannt?

Accepted Answer

Edelstahl

Answer

Aluminium

Answer

Kunststoff

Answer

Keramik

Question 18

Welcher Sonderwerkstoff wird häufig in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt?

Accepted Answer

Titanlegierungen

Answer

Kupferlegierungen

Answer

Aluminiumlegierungen

Answer

Magnesiumlegierungen

Question 19

Welche Eigenschaft kennzeichnet amorphe Metalle?

Accepted Answer

Glasartige Struktur

Answer

Höhere Festigkeit

Answer

Magnetische Eigenschaften

Answer

Elektrische Leitfähigkeit

Question 20

Welcher Werkstofftyp verfügt über eine hohe chemische Beständigkeit und Verschleißfestigkeit?

Accepted Answer

Technische Keramik

Answer

Metalllegierungen

Answer

Polymermaterialien

Question 21

Welche Branche nutzt häufig Funktionswerkstoffe?

Accepted Answer

Medizintechnik und Elektronik

Answer

Bauindustrie

Answer

Automobilindustrie

Answer

Energietechnik

Question 22

Welche Aussage beschreibt eine wichtige Eigenschaft von Hochleistungsstählen?

Accepted Answer

Hohe Festigkeit und Härte

Answer

Geringe spezifische Wärmekapazität und magnetische Permeabilität

Answer

Geringe Dichte und Korrosionsbeständigkeit

Answer

Hohe Bruchdehnung und Wärmeleitfähigkeit

Question 23

Welche Art von Verbundwerkstoff besteht aus einer Polymermatrix, verstärkt mit Kohlenstofffasern?

Accepted Answer

Kohlefaserverstärkter Kunststoff (CFK)

Answer

Metallmatrix-Verbundwerkstoff (MMC)

Answer

Keramikmatrix-Verbundwerkstoff (CMC)

Answer

Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK)

Question 24

Was ist die primäre Funktion eines piezoelektrischen Werkstoffs?

Accepted Answer

Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie

Answer

Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie

Answer

Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie

Answer

Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie

Question 25

In welche Kategorie von Sonderwerkstoffen werden seltene Erden eingeordnet?

Accepted Answer

Funktionswerkstoffe

Answer

Verbundwerkstoffe

Answer

Hochleistungsstähle

Answer

Biomaterialien

Question 26

Welche Anwendung ist typisch für den Einsatz von Hochleistungsstählen?

Accepted Answer

Konstruktionsteile mit hohen Festigkeitsanforderungen

Answer

Medizinische Implantate

Answer

Elektrogeräte

Answer

Dichtungen und Isolierungen

Question 27

Welcher Prozess wird zur Herstellung von Verbundwerkstoffen mit hoher Festigkeit verwendet?

Accepted Answer

Autoklavieren

Answer

Zerspanen

Answer

Schweißen

Answer

Gießen

Question 28

Welche Eigenschaft von Funktionswerkstoffen ermöglicht ihren Einsatz in Sensoren und Aktoren?

Accepted Answer

Änderung ihrer physikalischen Eigenschaften als Reaktion auf externe Reize

Answer

Geringe Festigkeit und Bruchdehnung

Answer

Gutes elektrisches Leitvermögen und Wärmeleitfähigkeit

Answer

Hohe Dichte und Steifigkeit

Question 29

Warum werden Sonderwerkstoffe in der Luft- und Raumfahrtindustrie bevorzugt?

Accepted Answer

Ihre Kombination aus hoher Festigkeit, geringem Gewicht und besonderen Eigenschaften

Answer

Ihre hohe Korrosionsbeständigkeit und Beständigkeit gegen extreme Temperaturen

Answer

Ihre gute Verarbeitbarkeit und lange Lebensdauer

Answer

Ihre niedrigen Kosten und einfache Verfügbarkeit

Question 30

Nach welchen Kriterien werden Sonderwerkstoffe üblicherweise klassifiziert?

Accepted Answer

Eigenschaften, Zusammensetzung und Mikrostruktur

Answer

Anwendungsbereiche und Industrien

Answer

Verarbeitbarkeit und Kosten

Answer

Herkunft und Verfügbarkeit

Question 31

Welche der folgenden Werkstoffgruppen gehört nicht zu den Sonderwerkstoffen?

Accepted Answer

Baustähle

Answer

Verbundwerkstoffe

Answer

Hochleistungsstähle

Answer

Funktionswerkstoffe

Question 32

Welcher Sonderwerkstoff zeichnet sich durch eine herausragende spezifische Steifigkeit und Festigkeit aus?

Accepted Answer

Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK)

Answer

Titanlegierungen

Answer

Stahlguss

Answer

Aluminiumlegierungen

Question 33

Welche Eigenschaft wird bei Funktionswerkstoffen besonders berücksichtigt?

Accepted Answer

Elektrische Leitfähigkeit

Answer

Härte

Answer

Korrosionsbeständigkeit

Answer

Verschleißfestigkeit

Question 34

Welcher der folgenden Hochleistungsstähle zeichnet sich durch eine hohe Warmfestigkeit aus?

Accepted Answer

Maraging-Stähle

Answer

Schnellarbeitsstähle

Answer

Werkzeugstähle

Answer

Baustähle

Question 35

Welcher Faktor beeinflusst maßgeblich die elektrischen Eigenschaften von Funktionswerkstoffen?

Accepted Answer

Atomanordnung

Answer

Korngröße

Answer

Bruchzähigkeit

Answer

Härte

Question 36

Welcher Sonderwerkstoff wird häufig in der Medizintechnik aufgrund seiner Biokompatibilität eingesetzt?

Accepted Answer

Titanlegierungen

Answer

Stahlguss

Answer

Kupferlegierungen

Answer

Aluminiumlegierungen

Question 37

Welcher der folgenden Werkstofftypen zeichnet sich durch eine besonders hohe Korrosionsbeständigkeit aus?

Accepted Answer

Edelstähle

Answer

Baustähle

Answer

Kupferlegierungen

Answer

Gusseisen

Question 38

Welche Aussage zu Sonderwerkstoffen ist korrekt?

Accepted Answer

Sonderwerkstoffe zeichnen sich durch außergewöhnliche Eigenschaften aus, die sie für spezifische Anwendungen besonders geeignet machen.

Answer

Sonderwerkstoffe sind in Alltagsgegenständen weit verbreitet.

Question 39

Welche Eigenschaft macht Hochleistungsstähle besonders geeignet für Anwendungen im Automobilbau?

Accepted Answer

Hohe Festigkeit bei geringem Gewicht

Answer

Gute Bearbeitbarkeit

Answer

Hohe elektrische Leitfähigkeit

Answer

Niedrige Kosten

Question 40

Welche Art von Verbundwerkstoff wird typischerweise in Flugzeugrümpfen verwendet?

Accepted Answer

Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK)

Answer

Stahlbeton

Answer

Glasfaser-verstärkter Kunststoff (GFK)

Answer

Holz-Metall-Verbund

Question 41

Welche Funktion hat ein Shape Memory Alloy (SMA) in einem medizinischen Implantat?

Accepted Answer

Formänderung durch Temperaturänderung, die eine präzise Anpassung ermöglicht.

Answer

Stärkung von Knochen

Answer

Elektrische Stimulation von Nerven

Question 42

Welche der folgenden Eigenschaften ist KEIN Vorteil von Verbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Geringere Kosten

Answer

Gute Korrosionsbeständigkeit

Answer

Hohe Festigkeit

Answer

Geringes Gewicht

Question 43

Wie werden die Eigenschaften eines Verbundwerkstoffs durch die Wahl der einzelnen Komponenten beeinflusst?

Accepted Answer

Die Matrix bestimmt die Grundstruktur, und die Verstärkungselemente beeinflussen Festigkeit und Steifigkeit.

Answer

Alle Komponenten tragen gleichberechtigt zu den Eigenschaften bei.

Question 44

Welche Anwendung findet ein Werkstoff mit dem Memory-Effekt typischerweise in der Medizintechnik?

Accepted Answer

Stents für Gefäßprothesen

Answer

Künstliche Hüftgelenke

Answer

Dentalimplantate

Question 45

Welche Herausforderung stellt die Herstellung von Verbundwerkstoffen dar?

Accepted Answer

Die Verarbeitungstechniken sind komplex, um eine optimale Verbindung der Komponenten zu gewährleisten.

Answer

Die Kosten der Einzelkomponenten sind zu hoch.

Answer

Die Materialien sind nicht kompatibel.

Question 46

Welche Eigenschaft macht einen Werkstoff besonders geeignet für Anwendungen bei hohen Temperaturen?

Accepted Answer

Hitzebeständigkeit

Answer

Niedrige Kosten

Answer

Elektrische Leitfähigkeit

Answer

Magnetische Eigenschaften

Question 47

Welche der folgenden Eigenschaften zeichnet einen Werkstoff mit Shape Memory Effect aus?

Accepted Answer

Die Fähigkeit, nach einer Verformung bei einer bestimmten Temperatur in seine ursprüngliche Form zurückzukehren.

Answer

Hohe Festigkeit bei niedrigen Temperaturen

Question 48

Wie können die Eigenschaften von Werkstoffen für bestimmte Anwendungen gezielt verändert werden?

Accepted Answer

Durch Legierung, Wärmebehandlung oder Oberflächenbeschichtung.

Answer

Nur durch die Wahl eines anderen Werkstoffs.

Answer

Es ist nicht möglich, die Eigenschaften von Werkstoffen gezielt zu verändern.

Question 49

Welche Eigenschaft macht Hochleistungsstähle besonders geeignet für den Einsatz in Turbinenschaufeln von Flugzeugtriebwerken?

Accepted Answer

Hohe Festigkeit und Zähigkeit bei hohen Temperaturen

Answer

Gute elektrische Leitfähigkeit

Answer

Geringes Gewicht

Answer

Hohe Korrosionsbeständigkeit

Question 50

Welcher Verbundwerkstoff wird typischerweise im Flugzeugbau eingesetzt, um Gewicht zu sparen und gleichzeitig hohe Festigkeit zu gewährleisten?

Accepted Answer

Kohlefaserverstärkter Kunststoff (CFK)

Answer

Stahlbeton

Answer

Holz-Kunststoff-Verbund

Answer

Glasfaser-verstärkter Kunststoff (GFK)

Question 51

Welcher der folgenden Werkstoffe zählt NICHT zu den Funktionswerkstoffen?

Accepted Answer

Aluminium

Answer

Piezokeramiken

Answer

Magnetische Werkstoffe

Answer

Shape-Memory-Legierungen

Question 52

Welche Eigenschaft macht Verbundwerkstoffe besonders interessant für Leichtbauanwendungen?

Accepted Answer

Hoher Festigkeits-Gewichts-Verhältnis

Answer

Hohe Korrosionsbeständigkeit

Answer

Niedrige Kosten

Answer

Gute Bearbeitbarkeit

Question 53

Welche Eigenschaft von Hochleistungsstählen ist für den Einsatz in Werkzeugmaschinen, die hohe Präzision und Haltbarkeit erfordern, besonders wichtig?

Accepted Answer

Hohe Verschleißfestigkeit und Härte

Answer

Hohe Duktilität

Answer

Geringes Gewicht

Answer

Gute Wärmeleitfähigkeit

Question 54

Welche Eigenschaft macht Shape-Memory-Legierungen besonders interessant für die Konstruktion von Bauteilen, die sich an veränderte Bedingungen anpassen müssen?

Accepted Answer

Fähigkeit, nach Deformation in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren (Formgedächtniseffekt)

Answer

Hohe Festigkeit bei hohen Temperaturen

Answer

Gute elektrische Leitfähigkeit

Question 55

Welche Herausforderung stellt die Verarbeitung von Verbundwerkstoffen im Vergleich zu herkömmlichen Metallen dar?

Accepted Answer

Komplexere Fertigungsprozesse und spezielle Werkzeuge

Answer

Schlechte Korrosionsbeständigkeit

Answer

Geringere Festigkeit

Answer

Hohe Kosten

Question 56

Welche Eigenschaft von Funktionswerkstoffen ist besonders relevant für die Entwicklung von Sensoren, die physikalische Größen wie Druck oder Temperatur messen?

Accepted Answer

Fähigkeit, physikalische Größen in ein messbares elektrisches Signal umzuwandeln (Sensoreffekt)

Answer

Gute elektrische Leitfähigkeit

Answer

Hohe Festigkeit bei hohen Temperaturen

Question 57

Welcher Werkstoff zeichnet sich durch seine hohe Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit aus?

Accepted Answer

Hochleistungsstahl

Answer

Funktionskeramik

Answer

Titanlegierung

Answer

Verbundwerkstoff

Question 58

Welche Eigenschaft kennzeichnet Verbundwerkstoffe?

Accepted Answer

Kombination verschiedener Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften

Answer

Geringe Dichte

Answer

Hohe elektrische Leitfähigkeit

Answer

Hohe Sprödigkeit

Question 59

Welcher Funktionswerkstoff ist für seine hohe elektrische Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit bekannt?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Titanlegierung

Answer

Aluminiumoxid

Answer

Polymer

Question 60

In welcher Anwendung werden Hochleistungsstähle typischerweise eingesetzt?

Accepted Answer

Werkzeugbau für die Metallbearbeitung

Answer

Dekorative Anwendungen

Answer

Biomedizinische Geräte

Answer

Verpackungsindustrie

Question 61

Welche Branche ist ein bedeutender Nutzer von Verbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Luft- und Raumfahrtindustrie

Answer

Medizinische Geräteindustrie

Answer

Bauindustrie

Answer

Automobilindustrie

Question 62

Welcher Vorteil ist mit der Verwendung von Funktionswerkstoffen verbunden?

Accepted Answer

Maßgeschneiderte Eigenschaften für spezifische Anwendungen

Answer

Geringere Kosten als herkömmliche Werkstoffe

Answer

Einfache Verarbeitung

Question 63

Welche Herausforderung ist mit der Verwendung von Verbundwerkstoffen verbunden?

Accepted Answer

Verbindungstechniken

Answer

Korrosionsanfälligkeit

Answer

Hohe Kosten

Answer

Geringe Festigkeit

Question 64

Welche Eigenschaft ist typisch für Funktionskeramiken?

Accepted Answer

Hohe Härte

Answer

Hohe Duktilität

Answer

Hohe elektrische Leitfähigkeit

Answer

Niedrige Wärmeleitfähigkeit