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2013 | Buch

Werkstoffe

Unsichtbar, aber unverzichtbar

verfasst von: Marc-Denis Weitze, Christina Berger

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Buchreihe : Technik im Fokus

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Über dieses Buch

Aus welchen Werkstoffen bestehen die Computer der Zukunft? Wie wird Stahl maßgeschneidert? Warum nutzen wir immer noch Holz als Werkstoff?

Diese und ähnliche Fragen beantwortet das vorliegende Buch.
Bauteile, Maschinen oder medizintechnische Produkte müssen aus geeigneten Werkstoffen gefertigt werden. Nur so ist ihre Funktionalität und Qualität gegeben, nur so sind Sicherheit, Zuverlässigkeit und Umweltverträglichkeit gewährleistet. Ergebnisse der Materialforschung tragen bei zur Lösung drängender Zukunftsfragen in Bedarfsfeldern wie Energie, Kommunikation und Mobilität.
Dieses kompakte und allgemein verständliche Buch gibt einen Überblick über die Grundlagen und Anwendungen wichtiger Werkstoffe anhand aktueller Beispiele. Es zeigt auf, dass Werkstoffe unverzichtbare Innovationsmotoren für die Industrie sind.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Einleitung
Zusammenfassung
Werkstoffe sind Materialien, aus denen sich technisch relevante Bauteile herstellen lassen. Ihre Eigenschaften sind dabei von der chemischen Zusammensetzung, dem mikroskopischen Aufbau, dem Herstellungsprozess, der konstruktiven Gestaltung des Werkstoffs und von der Betriebsbeanspruchung des jeweiligen Bauteils abhängig.
Marc-Denis Weitze, Christina Berger
2. Strukturen und Eigenschaften
Zusammenfassung
Die Vielfalt an Stoffklassen und Eigenschaften der Werkstoffe ergibt sich aus ihrem strukturellen Aufbau. Einer von mehreren Bestimmungsfaktoren ist die chemische Zusammensetzung. Daneben bestimmen beispielsweise auch der Gefügeaufbau oder Gefügebesonderheiten wie z.B. Porenstrukturen die Eigenschaften und damit mögliche Anwendungen. Schließlich beeinflusst auch noch der Prozess der Herstellung der Werkstoffe und Bauteile deren Eigenschaften.
Marc-Denis Weitze, Christina Berger
3. Werkstoffe für Energie
Zusammenfassung
Die größten Herausforderungen für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik liegen derzeit im Bereich der Energie. Gesucht sind Werkstoffe, mit deren Hilfe man Energie effizient umwandeln, leiten und speichern kann.
Marc-Denis Weitze, Christina Berger
4. Werkstoffe für Information und Kommunikation
Zusammenfassung
Die Informations- und Kommunikationstechnologien sind Antrieb für praktisch alle wesentlichen Neuerungen in Produktion und Dienstleistung. Viele Entwicklungen in der Elektronik, bei Speichern und Displays macht die Materialwissenschaft überhaupt erst möglich. Aber auch klassische Medien der Informations- und Kommunikationstechnologie wie Papier als Informationsspeicher und Kupferdraht als Transportweg für elektrischen Strom haben noch nicht ausgedient. Ob Supraleiter, Organische Halbleiter oder Graphen: Gerade in den vergangenen Jahren wurden mehrere Nobelpreise verliehen für die Entwicklung neuer Materialien in diesem Feld.
Marc-Denis Weitze, Christina Berger
5. Werkstoffe für Mobilität
Zusammenfassung
Vom Schuh bis zum Passagierflugzeug: Werkstoffe ermöglichen Bewegung. Ausgehend von Naturstoffen wie Leder und Holz wurden im Laufe der Jahrhunderte neue Materialien ersonnen, mit denen Mobilität immer komfortabler, sicherer und umweltschonender wird.
Marc-Denis Weitze, Christina Berger
6. Qualitätssicherung - und was trotzdem passieren kann
Zusammenfassung
Bei der Produktentstehung steht Qualität im Zentrum. Die Technikgeschichte kennt freilich zahlreiche Fälle, in denen die Qualitätssicherung nicht genügte.
An Beispielen spektakulärer Schadensfälle wird dargestellt, wie die daraus gewonnenen Erkenntnisse zur Weiterentwicklung der Technik beigetragen haben. Zudem werden Ursachen aufgezeigt, warum sich Werkstoffeigenschaften durch den Betrieb ändern können.
Marc-Denis Weitze, Christina Berger
7. Werkstoffe in der Gesellschaft
Zusammenfassung
Werkstoffe sind kein Selbstzweck, sondern werden in der und für die Gesellschaft entwickelt. Hier – wie in andern Feldern Neuer Technologien – spielt Kommunikation eine große Rolle, um Debatten über Chancen und Risiken zu führen, aber auch um bei jungen Leute Interesse für das Feld, möglicherweise einen Berufswunsch zu wecken.
Marc-Denis Weitze, Christina Berger
Backmatter
Metadaten
Titel
Werkstoffe
verfasst von
Marc-Denis Weitze
Christina Berger
Copyright-Jahr
2013
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-642-29541-6
Print ISBN
978-3-642-29540-9
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-29541-6

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