Legierungen und Verbundwerkstoffe werden im Wesentlichen durch Mischen verschiedener Materialien hergestellt. Die Eigenschaften, die sie aufweisen, basieren auf den beteiligten Elementen. Darüber hinaus gibt es feste Parameter, die festlegen, welche Art von Elementen zu jedem von ihnen hinzugefügt werden muss. Die resultierende Endmischung hat verschiedene Verwendungen. In diesem Sinne unterscheiden sich Legierung und Verbundstoff stark voneinander.
Key Take Away
- Legierungen sind Mischungen aus zwei oder mehr Metallen, während Verbundwerkstoffe Materialien aus zwei oder mehr unterschiedlichen Komponenten sind.
- Legierungen kombinieren Metalle, um die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, während Verbundwerkstoffe Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften kombinieren, um ein überlegenes Material zu schaffen.
- Übliche Legierungen umfassen Stahl und Messing, während übliche Verbundwerkstoffe Glasfaser und Kohlefaser umfassen.
Legierung vs. Verbundwerkstoff
Legierung bezieht sich auf ein Material, das aus zwei oder mehr Metallen besteht, die miteinander kombiniert werden, um ein neues Material mit einzigartigen Eigenschaften zu schaffen. Ein Verbundwerkstoff ist eine Kombination aus zwei oder mehr verschiedenen Materialien, um ein neues Material mit Eigenschaften zu schaffen, die sich von denen seiner einzelnen Komponenten unterscheiden.
Eine Legierung entsteht durch Mischen von Metall mit anderen Stoffen. In dieser Mischung wird die Basis als Grundmetall bezeichnet, während die zugesetzten Elemente als Legierungsmittel bezeichnet werden. Die Mittel können Metalle sein oder nicht. Die nach dem Kombinieren der Elemente gebildete Substanz ist glänzend. Einige Beispiele für Legierungen umfassen Messing, Stahl und Bronze.
Ein Komposit hingegen ist eine Mischung aus zwei oder mehr Elementen, die nicht metallischer Natur sind. Sie können entweder synthetisch hergestellt werden oder natürlich in der Umwelt vorkommen. Beide Arten sind nicht glänzend. Beispiele für synthetische Verbundstoffe umfassen Fiberglas und Beton, während die natürlichen Verbundwerkstoffe Knochen und Holz umfassen.
Vergleichstabelle
| Vergleichsparameter | Legierung | Zusammengesetzt |
|---|---|---|
| Bedeutung | Eine Legierung ist eine Mischung aus einem Metall und anderen metallischen oder nichtmetallischen Stoffen. | Ein Verbundstoff ist eine Mischung aus zwei oder mehr Elementen, die nichtmetallisch sind. |
| Natur | Die resultierende Mischung kann von homogener oder heterogener Natur sein. | Die resultierende Mischung ist immer heterogen. |
| Glanz | Es ist glänzend. | Es ist nicht glänzend. |
| Leitfähigkeit | Die meisten von ihnen haben die Fähigkeit, Strom durch sie zu leiten. | Alle Verbundstoffe außer der polymeren Art können keine Elektrizität durch sie hindurchleiten. |
| Beispiele | Beispiele für Legierungen umfassen Messing, Stahl und Bronze. | Beispiele für Verbundstoffe sind Glasfaser, Beton, Knochen und Holz. |
Was ist Legierung?
Legierungen sind Mischungen aus zwei oder mehr Stoffen, von denen einer immer Metall sein muss. Der Rest der Elemente kann metallischer Natur sein oder nicht. Dabei hat die resultierende Mischung deutliche Eigenschaften, die denen von Metallen möglicherweise nicht ähnlich sind. Die Mischung kann entweder homogen sein oder heterogen. Außerdem glänzt es aufgrund der Zugabe des Metallelements.
Die früheste bekannte Legierung ist meteorisches Eisen. Dies war eine Legierung, die natürlicherweise auf der Erde vorkam. Es war eine Mischung aus Eisen und Nickel. Aus der Substanz wurden verschiedene Werkzeuge, Nägel und Waffen geschmiedet. Dies geschah, indem es hohen Temperaturen ausgesetzt wurde.
Heutzutage gibt es Möglichkeiten, Legierungen auch synthetisch herzustellen. Durch Mischen von Kupfer mit Gold erhält man beispielsweise Rotgold. Außerdem, wenn man Silber und Gold miteinander mischt, Weißes Gold erhalten wird.
Die neu entstehenden Mischungen weisen verbesserte Eigenschaften auf. Einige Legierungen erweisen sich als noch stärker und härter als die Metalle, aus denen sie hergestellt wurden. Aus diesem Grund werden sie häufig in der Bauindustrie, der Luft- und Raumfahrtindustrie und sogar zur Herstellung medizinischer Werkzeuge und Geräte eingesetzt. Diese Materialien sind auch recht erschwinglich, da sie nicht rein sind.
Was ist Komposit?
Composite ist die Abkürzung für „Composite Material“. Dies ist im Wesentlichen ein Stoff, der durch Mischen von zwei oder mehr nichtmetallischen Stoffen entsteht. Im Allgemeinen haben diese Elemente sehr unterschiedliche chemische und physikalische Eigenschaften. Ein Vorteil ihrer Verwendung besteht darin, dass das resultierende Material alle Eigenschaften der Elemente aufweist.
Die frühesten bekannten Verbundwerkstoffe waren Ziegel, die aus Schlamm und Stroh hergestellt wurden. Diese wurden ausgiebig für den Bau von Hütten und Gebäuden verwendet. Auch alte Grabmalereien in Ägypten dokumentieren die Kunst der Ziegelherstellung. Unabhängig davon werden Verbundwerkstoffe mittlerweile sogar synthetisch hergestellt. Einige Beispiele sind Beton, Glasfaser, Formgedächtnispolymer und sogar Cermet. Beispiele für natürlich vorkommende Verbundstoffe sind Knochen und sogar Holz.
Die Elemente, die zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs verwendet werden, werden als konstituierende Materialien bezeichnet. Einer von ihnen wird Matrix genannt, die die Basis ist. Alle anderen Materialien, Verstärkungen genannt, werden dieser Basis hinzugefügt. Dazu wird jedes Element gemessen, damit sich herausstellt, dass die Mischung die erforderlichen Eigenschaften hat.
Da in einem Verbundstoff keine metallischen Substanzen zugesetzt werden, sind die physikalischen Eigenschaften der resultierenden Mischung nicht denen von Metallen. Sie sind nicht glänzend und nicht einmal gute elektrische Leiter.
Hauptunterschiede zwischen Legierung und Verbundwerkstoff
- Eine Legierung ist eine Mischung aus Metall und anderen metallischen oder nichtmetallischen Substanzen, während ein Verbundwerkstoff eine Mischung aus zwei oder mehr nichtmetallischen Elementen ist.
- Die resultierende Mischung in einem Legierungsfall kann homogener oder heterogener Natur sein, wohingegen die im Fall eines Verbundwerkstoffs immer heterogen ist.
- Eine Legierung ist glänzend, ein Verbundwerkstoff jedoch nicht.
- Legierungen haben die Fähigkeit, Elektrizität durch sie hindurch zu leiten, wohingegen alle Verbundwerkstoffe außer der polymeren Art keine Elektrizität durch sie hindurchleiten können.
- Beispiele für Legierungen sind Messing, Stahl und Bronze, während Verbundwerkstoffe Glasfaser, Beton, Knochen und Holz umfassen.
Letzte Aktualisierung: 11. Juni 2023
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Piyush Yadav hat die letzten 25 Jahre als Physiker in der örtlichen Gemeinde gearbeitet. Er ist ein Physiker, der sich leidenschaftlich dafür einsetzt, die Wissenschaft für unsere Leser zugänglicher zu machen. Er hat einen BSc in Naturwissenschaften und ein Postgraduiertendiplom in Umweltwissenschaften. Sie können mehr über ihn auf seinem lesen Bio-Seite.
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