M6 Kernfach Glas und Keramik (NT) (GUKNTM6)30 ECTS
(englische Bezeichnung: M6 Main course glass and ceramic)
(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)
  • Biomimetic synthesis of materials (WS 2017/2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Stephan E. Wolf, Mo, 10:15 - 11:45, 0.15)
  • Innovative Prozesstechniken für moderne keramische Materialien (WS 2017/2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Greil, Mi, 8:30 - 10:00, 0.15)
  • Keramische Werkstoffe in der Medizin (WS 2017/2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Stephan E. Wolf, Di, 8:15 - 9:45, H14)
  • Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik I: Elektrische und magnetische Eigenschaften (WS 2017/2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Kyle G. Webber, Fr, 14:15 - 15:45, 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)
  • Struktur und Eigenschaften Glas und Keramik III: HT-Eigenschaften (SS 2018)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Greil, Di, 8:30 - 10:00, 0.15)
  • Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik IV: Mechanokeramik (SS 2018)
    (Vorlesung, 2 SWS, Tobias Fey et al., Fr, 8:30 - 10:00, 0.15)
  • Silikatkeramik (SS 2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Greil et al., Fr, 12:15 - 13:45, 1.84)
  • Spectroscopy techniques applied to amorphous materials (SS 2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Fr, 12:30 - 14:00, 0.15)
  • 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)
  • Funktionskeramik (Elektro- und Magnetokeramik) (SS 2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Kyle G. Webber, 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)
  • Mechanische Prüfverfahren (SS 2018 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Tobias Fey, Di, 14:15 - 15:45, 0.15)
  • Zerstörungsfreie Prüfverfahren (WS 2017/2018 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Tobias Fey, Fr, 12:15 - 13:45, 0.15)

Inhalt:

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
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:

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

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Nanotechnologie (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Nanotechnologie (Master of Science) | Masterprüfung | Kernfachmodul aus MWT, EEI, CBI, Ph, Ch | Kernfachmodul MWT | Glas und Keramik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Unbenoteter Schein Glas und Keramik (Prüfungsnummer: 62601)

(englischer Titel: Ungraded Credit: Glass and Ceramics)

Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet, 6 ECTS

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. Prüfer:

Tobias Fey,

2. Prüfer:

Peter Greil

Mündliche Prüfung Glas und Keramik (Prüfungsnummer: 62611)

(englischer Titel: Oral Examination on Glass and Ceramics)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 40, benotet, 24 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch

Erstablegung: WS 2017/2018

1. Prüfer:

Peter Greil,

2. Prüfer:

Nahum Travitzky

1. Prüfer:

Dominique de Ligny,

2. Prüfer:

Stephan E. Wolf

1. Prüfer:

Kyle G. Webber