MaterialEigenschaften

Materialeigenschaften beschreiben das Verhalten eines Werkstoffs unter äußeren Einflüssen und entscheiden über Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit von Anwendungen. Sie ergeben sich aus der Mikrostruktur, der Zusammensetzung und der Verarbeitung und können je nach Temperatur, Belastung und Umweltbedingungen variieren. Ingenieure verwenden sie, um Materialien zu vergleichen, auszuwählen, zu dimensionieren und zu prüfen.

Zu den zentralen Kategorien gehören mechanische Eigenschaften wie Festigkeit, Dehnung, Härte, Elastizität, Zähigkeit und Ermüdung. Thermische Eigenschaften umfassen Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität und Ausdehnung. Elektrische Eigenschaften umfassen Leitfähigkeit, Widerstand und Dielektrizitätskonstante; magnetische Eigenschaften umfassen Permeabilität und Koerzitivität; optische Eigenschaften Brechungsindex und Transparenz; chemische Eigenschaften Korrosionsbeständigkeit und Reaktivität. Tribologische Eigenschaften beschreiben Verschleißverhalten und Reibung. Verarbeitungs- und Umweltabhängigkeiten umfassen Verformbarkeit, Gieß- und Schweißbarkeit sowie Alterung und Temperaturabhängigkeit.

Die Bestimmung erfolgt über standardisierte Prüfmethoden (z. B. Zugversuch, Härteprüfungen) und Normenwerke (ISO, ASTM). Die Ergebnisse werden als Materialkennwerte oder Property Maps dargestellt. Viele Materialien zeigen anisotrope Eigenschaften, besonders Faserverbundstoffe und kristalline Werkstoffe. In der Praxis fließen Materialeigenschaften zusammen mit Kosten, Verfügbarkeit und Herstellbarkeit in die Auswahl ein.