Welche besondere Struktur weisen quasikristalline Werkstoff auf?
Atome bzw. Moleküle in einer geordneten, aber aperiodischen Struktur
angeordnet
Atome bzw. Moleküle in einer geordneten, aber aperiodischen Struktur angeordnet
Penrose-Parkettierung
Welche Besonderheit ermöglicht, dass QC-Werkstoffe mittels röntgenographischer Methoden (z. B. bezüglich der Phasen) analysiert werden können?
Scharfe Beugungspunkte
Woraus bestehen QC-Werkstoffe und wie werden sie hergestellt?
● Meist aus (instabilen) ternären (amorphen) Legierungen, die nur durch schnelle Abkühlung gebildet werden, mit Al, Zn, Ca oder Ti als
Hauptbestandteil
● Selten: Zwei-Element-Systeme wie Cd5,7Yb, Cd5,7Ca und Ta1,6Te
Nennen Sie mindestens drei besondere Eigenschaften von QC-Materialien (egal welcher Kategorie)?
● Bemerkenswert niedrige spezifische el. Leitfähigkeiten
● niedrige thermische Leitfähigkeit
● kleine spezifische Wärmekapazität
Welche besondere thermische Eigenschaft wird den QC Materialien zugeschrieben?
Neben Gitterschwingungen führen „Phasonen“ zum Springen von Teilchen an neue Plätze
Welche Eigenschaft ist bei QC-Materialien in ähnlicher Weise wie bei Halbleitern vorhanden?
Existenz einer „Pseudolücke“
Nennen Sie mindestens drei Anwendungen von QC-Materialien!
● Photonische Bauelemente in elektronischen Systemen
● Speicherung von Wasserstoff (e-Mobilität)
● Nutzung der Antihafteigenschaften als Alternative zu TEFLON z. B. bei Bratpfannen
Welches Verfahren kann zur Herstellung von Beschichtungen aus QC-Materialien eingesetzt werden?
Thermisches Spritzen
Welche Form von Nanowerkstoffen ist aus technologischer Sicht am bedeutendsten und wird am häufigsten produziert bzw. angewendet?
Nanopartikel, Nanosuspensionen, nanokristalline Werkstoffe,
Nano-CompositWerkstoffe und Beschichtungen zählen zu den wichtigsten und technisch bedeutsamsten Nanoprodukten
Welche Aufgaben erfüllen Nanobeschichtungen?
Flammschutz Korrosionsschutz Lotus-Effekt Easy-to-Clean / schmutzabweisend
Nennen Sie zwei Beispiele für verfügbare Nanoprodukte aus dem Bereich „Ressourcenund Materialeffizienz“ und geben Sie Infos zum Produkt sowie den möglichen Nutzen an
● Anti Haft Beschichtungen (pfannen) → Schmutzabweisend; kein Anbrennen
● Nanolacke / Nanoüberzüge (FlipFlop Lacke)→ Dünnere Schichten, intensivere
Farben, UV Beständig
Nennen Sie zwei Beispiele für verfügbare Nanoprodukte aus dem Bereich „Energieeffizienz und -speicherung“ und geben Sie Infos zum Produkt sowie den
möglichen Nutzen an!
● QLED (Unterhaltungselektronik)→ Geringerer Energiebedarf
● Gebäudeisolierung ( Aerogel auf Basis Kieselsäure)→ bessere
Dämmeigenschaften bei verringertem Volumen
Nennen Sie zwei Beispiele für verfügbare Nanoprodukte aus dem Bereich „Umweltschutz“ und geben Sie Infos zum Produkt sowie den möglichen Nutzen an!
● Nano-Membrane (Titanoxid) → Verbesserte Aufbereitung
● Superhydrophobe Oberflächen (Mit Nanostrukturen) -> Reduktion von Reinigungsmitteln und Reinigungsaufwand
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