Nanomechanik (M1)10 ECTS
(englische Bezeichnung: Nanomechanics)
(Prüfungsordnungsmodul: Nanomechanik)

Lectures:

• • Mikro- und Nanomechanik (WS 2012/2013)
    (Vorlesung, 2 SWS, Karsten Durst et al., Fri, 8:15 - 9:45, 3.31, Martensstr. 5)
  • Praktikum Nanotechnologie Master M1 (WS 2012/2013)
    (Praktikum, Karsten Durst et al., Wed, 8:00 - 18:00, 3.31, Martensstr. 5; Masterpraktikum 4 Versuche: 2 WTM, 2 WWI)
  • Beschichtungstechnologie (SS 2013)
    (Vorlesung, 2 SWS, Stefan M. Rosiwal, Thu, 12:15 - 13:45, 0.68; starting 25.4.2013)

Inhalt:

WS: Nanomechanik (2 SWS, 3 ECTS) Durst In der Vorlesung Nanomechanik werden die mechanischen Eigenschaften von nanostrukturierten Materialien, dünnen Schichten sowie die dazu notwendigen Charakterisierungsmethoden vorgestellt. Insbesondere werden neue aktuell in der Literatur gezeigte Testverfahren, ihre Anwendung und Limitierung zur Untersuchung der mechanischen Eigenschaften in kleinen Dimensionen diskutiert.

• Größeneffekte in der Plastizität: Härtungsmechanismen, Dehngradientenplastizität, Eindruckgrößeneffekte

• Mechanische Eigenschaften dünner Schichten, Pillars und Whiskers

• Testverfahren für dünne Schichten: Stoney Gleichung, Bulge Test, in-situ Biegeversuche o Grenzflächenhaftfestigkeit dünner Schichten

• Elast. Kontaktmechanik: Adhäsion, Hertz, Sneddon

• Plast. Kontaktmechanik: Constraint Faktor,

• Nanoindentierung: Oliver/Pharr Methode, dynamische Indentierung,
  

WS: Praktikum (4 SWS, 4 ECTS)
In einem Blockpraktikum werden die Studenten dünne und dicke Nano-Diamantschichten zum Teil erzeugen sowie die Eigenschaften dieser Materialien charakterisieren hinsichtlich der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit sowie der Bruchmechanischen Eigenschaften. Weiterhin wird in einem methodisch orientierten Versuchsteil die mechanischen Eigenschaften von dünnen Schichten auf Substraten mittels Nanoindentierung charakterisiert und der Versuch auch mittels Finite Elemente Berechnungen nachgestellt.
SS: Beschichtungstechnologie (2 SWS, 3 ECTS) Rosiwal
Nano Beschichtungstechnologie: Grundlagen der Beschichtungstechnik PVD/CVD-Verfahren

• Entstehung und Aufbau von Schichten (Thermodynamik/Kinetik)

• auf Nanomodifizierung beruhende Oberflächeneigenschaften

• Einfluss von Nanostrukturen auf die Schichtfunktionalität

• bereits existierende Anwendungen aus den Bereichen Tribologie und Elektrochemie sowie neue Anwendungsfelder wie z.B. Thermoelektrik.

Ein großer Teil der Effekte wir am Beispiel der Diamant-CVD erläutert

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden erwerben vertiefte Kenntnisse in neuartigen Beschichtungstechnologien mit dem Schwerpunkt Diamant-CVD und der Charaktersierung sowie Eigenschaften von diesen nanoskaligen Materialien.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Nanotechnologie (Master of Science)
   (Po-Vers. 2011 | Masterprüfung | Pflichtmodule (Module M1 bis M4) | Nanomechanik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Nanomechanik

mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 20, benotet

weitere Erläuterungen:
Schein zum Praktikum M1 muss bei der Prüfung vorliegen

Erstablegung: WS 2012/2013, 1. Wdh.: WS 2013/2014

1. Prüfer:

Karsten Durst

1. Prüfer:

Stefan M. Rosiwal

Praktikum Nanomechanik_

Leistungsschein, benotet

Erstablegung: WS 2012/2013

1. Prüfer:

Karsten Durst