Verbundwerkstoffe: Eigenschaften, Herstellung und Anwendung

Question 1

Wie wird die Ausrichtung der Fasern in einem faserverstärkten Verbundwerkstoff üblicherweise bezeichnet?

Accepted Answer

Anisotrop

Answer

Isotrop

Answer

Homogen

Answer

Orthotrop

Question 2

Wie wird das Verhältnis zwischen der Festigkeit des Verstärkungsmaterials und der Matrix in einem faserverstärkten Verbundwerkstoff typischerweise bezeichnet?

Accepted Answer

Faser-Matrix-Verhältnis

Answer

Faseranteil

Answer

Faservolumengehalt

Answer

Faser-Stärkeniveau

Question 3

Welcher Vorteil von Verbundwerkstoffen ist besonders relevant für ihren Einsatz in der Luftfahrtindustrie?

Accepted Answer

Niedrige Dichte

Answer

Hohe Festigkeit

Answer

Korrosionsbeständigkeit

Answer

Elektrische Isolierung

Question 4

Was ist der grundlegende Unterschied zwischen Faserverbundwerkstoffen und Partikelverbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Die Form der Verstärkungsphase

Answer

Die Art der Matrix

Answer

Die Herstellungsmethode

Answer

Die mechanischen Eigenschaften

Question 5

Welche Art von Verbundwerkstoff besteht aus einer Metallmatrix, die mit Keramikpartikeln verstärkt ist?

Accepted Answer

Metallmatrix-Verbundwerkstoff

Answer

Keramikmatrix-Verbundwerkstoff

Answer

Polymermatrix-Verbundwerkstoff

Answer

Hybrid-Verbundwerkstoff

Question 6

Verbundwerkstoffe bestehen aus:

Accepted Answer

einer Matrix und einer darin eingebetteten Verstärkungsphase

Answer

nur aus Verstärkungsfasern

Answer

nur aus Matrixmaterial

Answer

Metall und Kunststoff

Question 7

Welche der folgenden Materialien wird häufig als Verstärkungsphase in Verbundwerkstoffen verwendet?

Accepted Answer

Glasfasern

Answer

Stahlstäbe

Answer

Aluminiumplatten

Answer

Holzbretter

Question 8

Als Faserorientierung in einem Verbundwerkstoff bezeichnet man:

Accepted Answer

die Ausrichtung der Verstärkungsfasern im Material

Answer

die Dicke der Verstärkungsfasern

Answer

die Länge der Verstärkungsfasern

Answer

die Anzahl der Verstärkungsfasern

Question 9

Welche der folgenden Aussagen trifft auf Verbundwerkstoffe zu?

Accepted Answer

Sie bestehen aus einer Kombination von zwei oder mehr Materialien.

Answer

Ihre Festigkeit hängt nicht von der Ausrichtung der Verstärkungsphasen ab.

Answer

Sie werden ausschließlich in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt.

Answer

Ihre Duktilität ist immer höher als die ihrer Ausgangsmaterialien.

Question 10

Welche der folgenden Materialien wird häufig als Verstärkungsphase in Verbundwerkstoffen verwendet?

Accepted Answer

Glasfasern

Answer

Aluminiumlegierungen

Answer

Polymere

Answer

Stahl

Question 11

Welcher Vorteil von Verbundwerkstoffen ist für Luft- und Raumfahrtanwendungen im Vergleich zu herkömmlichen Materialien besonders wichtig?

Accepted Answer

Höheres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht

Answer

Verbesserte Korrosionsbeständigkeit

Answer

Geringere Produktionskosten

Question 12

Wie beeinflusst die Ausrichtung der Fasern die mechanischen Eigenschaften von Verbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Sie bestimmt die Richtung der Belastung und damit die Festigkeit.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Festigkeit.

Answer

Sie reguliert die Härte des Verbundwerkstoffs.

Question 13

Welche der folgenden Aussagen zu Verbundwerkstoffen ist korrekt?

Accepted Answer

Verbundwerkstoffe sind Werkstoffe, die aus einer Kombination aus zwei oder mehr unterschiedlichen Materialien bestehen.

Answer

Verbundwerkstoffe sind immer isotrop.

Question 14

Welcher der folgenden Werkstoffe wird am häufigsten als Verstärkungsmaterial in Verbundwerkstoffen eingesetzt?

Accepted Answer

Glasfasern

Answer

Aluminium

Answer

Holz

Answer

Stahl

Question 15

Welche Eigenschaft wird durch die Verwendung eines Verstärkungsmaterials in einem Verbundwerkstoff verbessert?

Accepted Answer

Festigkeit

Answer

Duktilität

Answer

Schweißbarkeit

Question 16

Welche Herstellungsmethode wird häufig zur Herstellung von Verbundwerkstoffen mit duroplastischer Matrix verwendet?

Accepted Answer

Handlaminieren

Answer

Spritzguss

Answer

Schmelzextrusion

Answer

Sintern

Question 17

Welcher der folgenden Faktoren wirkt sich negativ auf die Faser-Matrix-Haftung in Verbundwerkstoffen aus?

Accepted Answer

Oberflächenverschmutzung

Answer

Starke Matrix

Answer

Hohe Faserorientierung

Answer

Lange Fasern

Question 18

Welche Art von Verbundwerkstoff wird durch die Kombination einer thermoplastischen Matrix mit einem faserverstärkten Verbund hergestellt?

Accepted Answer

Thermoplastischer Verbundwerkstoff

Answer

Keramikmatrix-Verbundwerkstoff

Answer

Metallmatrix-Verbundwerkstoff

Answer

Duroplastischer Verbundwerkstoff

Question 19

Welches der folgenden Beispiele ist KEIN Vorteil von Verbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Geringe Kosten

Answer

Hohe spezifische Festigkeit

Answer

Leichtgewicht

Answer

Korrosionsbeständigkeit

Question 20

Welcher der folgenden Verbundwerkstoffe weist die höchste spezifische Steifigkeit auf?

Accepted Answer

Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK)

Answer

Glasfaser verstärkter Kunststoff (GFK)

Answer

Aramidfaserverstärkter Kunststoff (AFK)

Question 21

Welche der folgenden Aussagen über die Herstellung von Verbundwerkstoffen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie können durch verschiedene Verfahren hergestellt werden, wie z. B. Formpressen, Wickeln und Pultrudieren.

Answer

Sie können nur durch Spritzguss hergestellt werden.

Answer

Sie erfordern immer den Einsatz von Hochtemperatur-Autoklaven.

Answer

Sie können nicht in großen Mengen hergestellt werden.

Question 22

Welches der folgenden Materialien ist KEIN Bestandteil eines Verbundwerkstoffes?

Accepted Answer

Reines Aluminium

Answer

Epoxidharz

Answer

Glasfaser

Answer

Kohlenstofffaser

Question 23

Welches der folgenden ist ein Hauptvorteil von Verbundwerkstoffen gegenüber traditionellen Werkstoffen?

Accepted Answer

Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht

Answer

Hohe Wärmeleitfähigkeit

Answer

Einfache Verarbeitung

Answer

Geringere Produktionskosten

Question 24

Welcher Verbundwerkstoff findet am häufigsten Anwendung in der Automobilindustrie?

Accepted Answer

Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK)

Answer

Aramidfaserverstärkter Kunststoff

Answer

Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK)

Answer

Metallmatrix-Verbundwerkstoff

Question 25

Welches Herstellungsverfahren wird am häufigsten für Bauteile aus faserverstärkten Kunststoffen verwendet?

Accepted Answer

Harzinjektionsverfahren

Answer

Schmieden

Answer

Gießen

Answer

Sintern

Question 26

Welche Aussage über die Nachteile von Verbundwerkstoffen ist FALSCH?

Accepted Answer

Verbundwerkstoffe haben immer eine geringere Lebensdauer als traditionelle Werkstoffe.

Answer

Die Herstellung von Verbundwerkstoffen kann energieintensiv sein.

Answer

Die Reparatur von Verbundwerkstoffen kann komplex und kostspielig sein.

Answer

Die Recyclingfähigkeit von Verbundwerkstoffen ist oft begrenzt.

Question 27

Welche Funktion hat die Matrix in einem Verbundwerkstoff?

Accepted Answer

Sie hält die Verstärkungsfasern zusammen und verteilt die Lasten.

Answer

Sie beeinflusst die Farbe des Verbundwerkstoffes.

Answer

Sie verbessert die Wärmeleitfähigkeit des Verbundwerkstoffes.

Answer

Sie erhöht die Steifigkeit des Verbundwerkstoffes.

Question 28

Für welche Anwendungen eignen sich Verbundwerkstoffe mit Kohlenstofffasern (CFK) besonders gut?

Accepted Answer

Anwendungen mit sehr hohen Festigkeitsanforderungen, z.B. im Flugzeugbau

Answer

Anwendungen mit hoher Flexibilität, z.B. in der Textilindustrie

Answer

Anwendungen mit hoher Wärmeleitfähigkeit, z.B. in Kühlsystemen

Answer

Anwendungen mit niedrigen Kosten, z.B. in der Lebensmittelverpackung

Question 29

Welche Eigenschaft ist KEIN typisches Merkmal von Aramidfaserverstärkten Kunststoffen?

Accepted Answer

Hohe Wärmeleitfähigkeit

Answer

Gute Schlagzähigkeit

Answer

Geringe Dichte

Answer

Hohe Zugfestigkeit

Question 30

Welche Aussage zur Nachhaltigkeit von Verbundwerkstoffen ist RICHTIG?

Accepted Answer

Die Entwicklung von biobasierten Verbundwerkstoffen und verbesserten Recyclingverfahren ist wichtig für eine nachhaltigere Nutzung.

Answer

Die Herstellung von Verbundwerkstoffen ist immer nachhaltig, da sie aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden.

Answer

Verbundwerkstoffe sind von Natur aus recyclingfähig und verursachen keine Umweltbelastung.

Answer

Verbundwerkstoffe sind immer umweltschädlicher als traditionelle Werkstoffe.

Question 31

Welcher Vorteil von faserverstärkten Kunststoffen (FVK) ist für den Flugzeugbau entscheidend?

Accepted Answer

Hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis

Answer

Leichte Formbarkeit

Answer

Kostengünstige Herstellung

Answer

Korrosionsbeständigkeit

Question 32

Welche Funktion erfüllt die Matrix in einem Verbundwerkstoff?

Accepted Answer

Umschließt und schützt die Verstärkungsphase

Answer

Ist immer ein Metall

Answer

Überträgt keine Kräfte

Answer

Ist immer steifer als die Verstärkungsphase

Question 33

Welcher Nachteil von Verbundwerkstoffen gegenüber herkömmlichen Werkstoffen ist besonders relevant?

Accepted Answer

Komplexere Reparaturmöglichkeiten

Answer

Geringere Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen

Answer

Höheres Gewicht

Answer

Geringere Festigkeit

Question 34

In welcher Anwendung finden Sandwichstrukturen typischerweise Einsatz?

Accepted Answer

Leichtbaukonstruktionen im Flugzeugbau

Answer

Verschleißteile in Pumpen

Answer

Hochtemperaturkomponenten in Turbinen

Answer

Kabelmäntel in der Elektrotechnik

Question 35

Welche Bedeutung hat der Begriff "Anisotropie" im Zusammenhang mit Verbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Unterschiedliches Verhalten in verschiedenen Richtungen

Answer

Temperaturabhängiges Verhalten

Answer

Gleiches Verhalten in allen Richtungen

Question 36

Welche Aufgabe haben Haftvermittler in Verbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Verbessern die Haftung zwischen Matrix und Verstärkungsphase

Answer

Verringern die Festigkeit des Verbundwerkstoffs

Answer

Erhöhen die Porosität des Verbundwerkstoffs

Question 37

Welche Aussage über naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie bieten Potenzial für nachhaltigere Werkstofflösungen

Answer

Sie sind kostengünstiger in der Herstellung als kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe

Answer

Sie haben immer eine höhere Festigkeit als glasfaserverstärkte Kunststoffe

Question 38

Welche Aussage zur Recyclingfähigkeit von Verbundwerkstoffen ist richtig?

Accepted Answer

Das Recycling von Verbundwerkstoffen ist im Vergleich zu herkömmlichen Werkstoffen oft komplexer

Answer

Verbundwerkstoffe sind grundsätzlich nicht recycelbar

Answer

Das Recycling von Verbundwerkstoffen ist immer wirtschaftlich sinnvoll

Question 39

Welche Eigenschaft ist typisch NICHT für Verbundwerkstoffe?

Accepted Answer

Homogenität

Answer

Leichtgewicht

Answer

Korrosionsbeständigkeit

Answer

Hohe Festigkeit

Question 40

Welche Art von Verbundwerkstoff besteht aus einer Matrix aus Kunststoff und Verstärkungsfasern aus Glas?

Accepted Answer

Glasfaserkunststoff (GFK)

Answer

Holzwerkstoff

Answer

Metallverbundwerkstoff

Answer

Kohlenstofffaserkunststoff (CFK)

Question 41

Welcher Hauptvorteil unterscheidet Verbundwerkstoffe von konventionellen Werkstoffen?

Accepted Answer

Verbessertes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht

Answer

Optimierte Wärmeleitfähigkeit

Answer

Geringere Verarbeitungsaufwände

Answer

Reduzierte Herstellungskosten

Question 42

Welches Fertigungsverfahren wird grundsätzlich für die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen eingesetzt?

Accepted Answer

Handlaminieren

Answer

Walzen

Answer

Gießen

Answer

Schmieden

Question 43

In welchem Anwendungsbereich werden Verbundwerkstoffe typischerweise NICHT verwendet?

Accepted Answer

Fertigung von Küchenmessern

Answer

Bau von Flugzeugen

Answer

Entwicklung von Sportgeräten

Answer

Produktion von Windkraftanlagen

Question 44

Welche Aussage zur Festigkeit von Verbundwerkstoffen trifft zu?

Accepted Answer

Die Festigkeit variiert je nach Art und Anordnung der Verstärkungsfasern.

Answer

Die Festigkeit ist unabhängig von der Matrix.

Answer

Die Festigkeit ist immer überlegen zu der von herkömmlichen Werkstoffen.

Question 45

Welche Art von Verbundwerkstoff findet häufig Anwendung in der Automobilindustrie, um das Gewicht zu reduzieren?

Accepted Answer

Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK)

Answer

Holzverbundwerkstoff

Answer

Metallmatrixverbundwerkstoff

Answer

Glasfaserkunststoff (GFK)

Question 46

Mit welchen Nachteilen ist die Verwendung von Verbundwerkstoffen verbunden?

Accepted Answer

Hohe Herstellungskosten und eingeschränkte Recyclingfähigkeit

Answer

Geringe Festigkeit und schlechte Korrosionsbeständigkeit

Answer

Hohe Wärmeleitfähigkeit und geringe Flexibilität

Question 47

Welche Eigenschaft von Verbundwerkstoffen macht sie besonders geeignet für den Einsatz in der Luftfahrtindustrie?

Accepted Answer

Hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis

Answer

Einfache Verarbeitung

Answer

Geringere Herstellungskosten

Question 48

Welche Faktoren beeinflussen die mechanischen Eigenschaften eines Verbundwerkstoffs in erster Linie?

Accepted Answer

Art der Matrix, Art der Verstärkungsfasern, Faserorientierung und Fasergehalt

Answer

Lediglich die Art der Matrix und die Faserorientierung

Answer

Lediglich die Art der Matrix und der Verstärkungsfasern