Werkstoffe

Werkstoffe,

 

Sammelbezeichnung für alle Materialien mit technisch nutzbaren Eigenschaften; die stoffliche Basis der gesamten Technik. In der Regel haben Werkstoffe einen festen Aggregatzustand, jedoch können auch Flüssigkeiten und Gase mit technisch verwertbaren Eigenschaften (z. B. Schmierstoffe, Kühlmittel) zu den Werkstoffen gezählt werden. Der Zustand eines Werkstoffs wird durch seinen Aufbau und seine Eigenschaften charakterisiert, die wiederum von bestimmten Zustandsbedingungen (z. B. Druck, Temperatur, Strahlung) abhängen und mit diesen veränderlich sind. Der Aufbau eines Werkstoffs ergibt sich aus der chemischen Zusammensetzung, d. h. aus der atomistischen Struktur seiner Bausteine (Atome, Moleküle) und ihrer Bindungsart, aus der atomaren Struktur (Feinstruktur), d. h. aus der räumlichen Anordnung (kristallin, molekular, amorph) dieser Bausteine im submikroskopischen Bereich, aus der Mikrostruktur (Gefügestruktur), d. h. aus der (mikroskopisch sichtbaren) geometrischen Anordnung der Kristallite, und aus der äußeren Geometrie des Werkstoffs, d. h. aus makroskopischen Erscheinungen an seiner Oberfläche und im Innern (Seigerungen, Lunker).

 

Entsprechend der technischen Anwendung werden Werkstoffe nach ihren mechanischen (z. B. Zugfestigkeit, Elastizität, Härte), chemisch-physikalischen (z. B. Schmelzpunkt, Dichte, Korrosionsbeständigkeit), Feld- (magnetische, elektrische, elektromagnetische) oder verarbeitungstechnische Eigenschaften ausgewählt.

 

Die Werkstoffe lassen sich in die drei Hauptgruppen Metalle, nichtmetallisch-anorganische Werkstoffe und organische Stoffe unterteilen. Eine Übergangsstellung zwischen Metallen und nichtmetallisch-anorganischen Stoffen nehmen die Halbleiter ein. Organ. Naturstoffe (z. B. Holz, Naturfasern, Kautschuk) werden ebenso wie die Polymerwerkstoffe (Kunststoffe) den organischen Werkstoffen zugeordnet. Zur Herstellung von Verbundwerkstoffen werden verschiedenartige Werkstoffe miteinander kombiniert. Werkstoffe, deren Bezeichnung auf einen speziellen Anwendungszweck hinweist, sind z. B. Ablationswerkstoffe, feuerfeste Stoffe, Hochtemperaturwerkstoffe, Magnetwerkstoffe. Im Bauwesen eingesetzte Werkstoffe werden meist als Baustoffe bezeichnet. (Werkstoffwissenschaft)

 

In der Betriebswirtschaftslehre sind Werkstoffe im engeren Sinn alle Rohstoffe, Halb- und Fertigerzeugnisse, die durch Be- und Verarbeitung einen maßgeblichen Anteil des Endprodukts bilden; im weiteren Sinn zusätzlich die Hilfs- und Betriebsstoffe. Werkstoffe zählen zu den objektbezogenen betrieblichen Produktionsfaktoren. Die mit ihren Preisen bewerteten Verbrauchsmengen bilden die Werkstoffkosten (Materialkosten).

 

Literatur:

 

J. Ruge: Technologie der W. (⁵1989);

 A. Petzold: Anorganisch-nichtmetall. W. Charakteristik, Eigenschaften, Anwendungsverhalten (³1992);

 H. Schaumburg: Einf. in die W. der Elektrotechnik (1993);

 E. Hornbogen u. a.: W. Aufbau u. Eigenschaften von Keramik-, Metall-, Polymer- u. Verbund-W. (⁶1994);

 E. Hornbogen: u. a.: W. Fragen, Antworten, Begriffe (³1995).

 

Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:

 

Materialforschung: Wege und Ziele

 

Werkstoffe: Struktur, Kristalldefekte, Körner

 

metallische Werkstoffe: Vom Schmiedeeisen zur intelligenten Legierung

 

Glas: Der transparente Werkstoff

 

keramische Werkstoffe

 

Werkstoffe: Polymere

 

Verbundwerkstoffe: Teilchen-, Faser- und Schichtverbunde

 

Nanowerkstoffe: Atomare Dimension - ungewöhnliche Eigenschaften