Glas und Keramik M1 (M1WW3)30 ECTS
(englische Bezeichnung: Glass and Ceramics M1)
(Prüfungsordnungsmodul: Glas und Keramik)

Lehrveranstaltungen:

• • Physikalisch-chemische Grundlagen von Glas und Keramik I : Thermochemische Grundlagen (WS 2017/2018)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Greil, Mo, 14:00 - 15:30, 0.15)
  • Physikalisch-chemische Grundlagen von Glas und Keramik II: Physikochemische Grundlagen nichtkristalliner Werkstoffe (WS 2017/2018)
    (Vorlesung, 1 SWS, Dominique de Ligny, Mo, 13:00 - 13:45, 0.15)
  • Glaskeramik (WS 2017/2018)
    (Vorlesung, 1 SWS, Dominique de Ligny, Mo, 12:15 - 13:00, 0.15)
  • Zerstörungsfreie Prüfverfahren (WS 2017/2018)
    (Übung, 2 SWS, Tobias Fey, Fr, 12:15 - 13:45, 0.15)
  • Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik I: Elektrische und magnetische Eigenschaften (WS 2017/2018)
    (Vorlesung, 2 SWS, Kyle G. Webber, Fr, 14:15 - 15:45, 0.15)
  • Vertiefungspraktikum Keramische Composite (WS 2017/2018)
    (Praktikum, 4 SWS, Tobias Fey, Do, 8:00 - 18:00, 0.15)
  • Keramische Werkstoffe in der Medizin (WS 2017/2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Stephan E. Wolf, Di, 8:15 - 9:45, H14)
  • Computergestützte Berechnung von Bruchwahrscheinlichkeiten (WS 2017/2018 - optional)
    (Übung, 1 SWS, Tobias Fey, Di, 12:15 - 13:45, 0.15)
  • Kernfachpraktikum WW 3 (SS 2018)
    (Praktikum, 6 SWS, Tobias Fey et al., Do, 8:00 - 18:00, 0.56, Praktikum WW III)
  • Funktionskeramik (Elektro- und Magnetokeramik) (SS 2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Kyle G. Webber, Di, 12:15 - 13:45, 0.15)
  • Silikatkeramik (SS 2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Greil et al., Fr, 12:15 - 13:45, 1.84)
  • Spannungen und Festigkeit findet nicht statt. (SS 2018 - optional)
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Tobias Fey, Mo, 12:15 - 13:45, 0.15)
  • Moderne Verfahren der Pulversynthese und Charakterisierung (SS 2018 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, Stephan E. Wolf, Mo, 14:15 - 15:45, 0.15)
  • Mechanische Prüfverfahren (SS 2018 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Tobias Fey, Di, 14:15 - 15:45, 0.15)
  • Spectroscopy techniques applied to amorphous materials (SS 2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Fr, 12:30 - 14:00, 0.15)
  • Glass formulation using project management (SS 2018 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Wird als Blockveranstaltung am Semesterende angeboten.)
  • Glass and Ceramic for Energy-technology (Gläser und Keramiken für die Energietechnik) (SS 2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Fr, 10:15 - 11:45, 0.15)
  • Exkursionen zu Betrieben der Glas- und Keramikindustrie (WS 2017/2018)
    (Exkursion, Tobias Fey, Zeit und Raum n.V.)
  • Seminar Glas und Keramik - Kernfach (WS 2017/2018)
    (Seminar, 2 SWS, Stephan E. Wolf et al., Mi, 15:30 - 17:00, 0.15)
  • Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik II: Optische Eigenschaften (WS 2017/2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Di, 10:15 - 11:45, 0.15)
  • Structural analysis of functional ceramics using advanced diffraction techniques (SS 2018 - optional)
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Neamul Hayet Khansur et al., Di, 18:15 - 19:45, 0.15)
  • Übung für Functional Ceramics II (SS 2018 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Kyle G. Webber, Di, 16:15 - 17:45, 0.15)

Inhalt:

Physikalisch-chemische Grundlagen von Glas und Keramik I: Thermochemische Grundlagen: Thermodynamik und Phasengleichgewichte

• Systeme, Phasen, Komponenten,

• Gleichgewicht

• Phasenregel

Bestimmung von Phasengleichgewichten

• experimentelle Verfahren

• Berechnung von Zustandsdiagrammen, Thermochemische Datenbanken

• Darstellungen (Schnitte, Phasenstabilitätsdiagramme, Scheil-Reaktions-Diagramme)

Mehrkomponentensysteme

• Kondensierte zwei-, drei-, vier- und höherkomponentige Systeme

• Systeme mit Gasphase

Nichtgleichgewichtsreaktionen bei der Wärmebehandlung
Physikalisch-chemische Grundlagen von Glas und Keramik II: Physikochemische Grundlagen Nichtkristalliner Werkstoffe

• Eigenschaften unterkühlter Flüssigkeiten

• Glasübergang

• Relaxation und Rheologie

• Topologie und Struktur-Eigenschaftsbeziehungen

• Phasentrennungserscheinungen
  

Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik I: Elektrische und magnetische Eigenschaften

• Dielektrika (Polarisation)

• Halbleiter und Leiter (Defektstrukturen, Dotierung)

• Ferrimagnetika (Magnetisierung)

• Anwendungsbeispiele
  

Vertiefungspraktikum moderne Composite-Werkstoffe:

• vertiefende Versuche zum besseren Verständnis der Lehrinhalte
  

Kernfachpraktikum:

• fortgeschrittene Versuche zur Herstellung und Charakterisierung von Gläsern und Keramiken
  

freie Wahl aus VL von WW3:

• Vertiefung der physikalisch-chemischen Kenntnisse von nichtmetallisch anorganischen Werkstoffen für unterschiedliche Anwendungen
  

Übung: Zerstörungsfreie Prüfverfahren

• Theoretischer Hintergrund der Prüfverfahren

• Bewertung und Einsatz der Prüfverfahren

• Grenzen der Prüfverfahren

• eingesetzte Prüfverfahren: Ultraschall, Akustische Prüfung, Mikrowelle, µCT
  

Lernziele und Kompetenzen:

• Vermittlung der notwendigen wissenschaftlichen und praktischen Kenntnisse zum Aufbau, zur Herstellung, zu den Eigenschaften, zur Charakterisierung und Anwendung von Gläsern und Keramiken für Tätigkeiten im institutionellen und industriellen Umfeld mit diesem Werkstoffschwerpunkt. Dazu

• Erlernen des struktureller Aufbaus von Gläsern und Keramiken und der damit verbundenen Grundeigenschaften sowie der Einteilung nichtmetallisch-anorganischer Werkstoffklassen

• Vertieftes Verständnis folgender Eigenschaften von Glas und Keramik: optische, elektrische, magnetische, korrosive, thermische und mechanische Eigenschaften

• Verstehen der Thermodynamik und der Zustandsdiagramme dieser Werkstoffklassen

• Bewertung der Eigenschaften nichtmetallisch-anorganischer Werkstoffe im Zusammenhang mit der chemischen Zusammensetzung, Aufbereitung, Struktur und Gefüge

• Entscheidung über Werkstoffauswahl vor dem Hintergrund von Anwendungsprofilen

• praktisches Erlernen der Prozesse zur Herstellung von Gläsern und Keramiken sowie der Methoden zur Bestimmung wichtiger Eigenschaften, Erklärung der Zusammenhänge zwischen Zusammensetzung, Gefüge, Eigenschaften

• Aufbau und Durchführung von Versuchen zur Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften und der zerstörungsfreien Prüfung, Kriterien über Anwendung der einzelnen Methoden
  

Literatur:

• Vorlesungsskripten

• Lehrbücher: Salmang, Scholze, Telle: Keramik, Springer- Verlag, 2007 H. Scholze: Glas. Springer-Verlag, 1977 D. Green: An Introduction to the Mechanical Properties of Ceramics, Cambridge Univ. Press, 1998 B. Predel, M. Hoch, M. Pool: Phase Diagrams and heterogenous Equilibria. Springer-Verlag, 2004
  

Studien-/Prüfungsleistungen:

Mündliche Prüfung Glas und Keramik_ (Prüfungsnummer: 62602)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 40, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Aus den anderen optionalen Vorlesungen müssen 5 SWS gewählt werden, die dann bei der Prüfung mitgeteilt werden.

Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch

Erstablegung: WS 2017/2018, 1. Wdh.: SS 2018, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Peter Greil,

2. Prüfer:

Nahum Travitzky

1. Prüfer:

Dominique de Ligny,

2. Prüfer:

Kyle G. Webber

1. Prüfer:

Stephan E. Wolf

Unbenoteter Schein Glas und Keramik (Prüfungsnummer: 62601)

(englischer Titel: Ungraded Credit: Glass and Ceramics)

Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet

weitere Erläuterungen:
Es muss das Kernfachpraktium mit sechs Versuchstagen belegt werden. Verbindliche Zulassungsvoraussetzung zum Praktikum ist die Teilnahme an der zugehörigen Sicherheitsbelehrung. Verbindliche Teilnahmevoraussetzung für jeden einzelnen Praktikumsversuch ist die erfolgreiche Erledigung des Vorprotokolls (Antestat). Das Praktikum ist nur bestanden, wenn alle Versuche sowie alle Vor- und Nachprotokolle erfolgreich absolviert wurden, d.h. die vollständig ausgefüllte Testatkarte mit Nachweisen für Vorprotokolle (Antestate) sowie für Versuchsdurchführungen und Nachprotokolle (Abtestate) fristgerecht im Sekretariat des Lehrstuhls WW3 (R 1.13 Martensstr. 5) vorgelegt wurde.

Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch

Erstablegung: WS 2017/2018, 1. Wdh.: SS 2018

1. Prüfer:

Tobias Fey,

2. Prüfer:

Peter Greil