Werkstoffe 2 (B14)15 ECTS
(Prüfungsordnungsmodul: Werkstoffe 2)

Lectures:

• • Glas und Keramik
    (Vorlesung, 2 SWS, Andreas Roosen et al., Tue, 8:15 - 9:45, H5)
  • Basics in Biomaterials and Bioprocessing 1
    (Vorlesung, 2 SWS, Aldo R. Boccaccini, Thu, 8:15 - 9:45, 0.151-115, (außer Thu 8.11.2012, Thu 15.11.2012, Thu 22.11.2012, Thu 6.12.2012); single appointment on 26.10.2012, single appointment on 30.11.2012, 16:30 - 18:00, 0.151-115)
  • Fundamentals of Polymer Materials
    (Vorlesung, 2 SWS, Dirk W. Schubert, Mon, 10:15 - 11:45, K1-119; starting 22.10.2012)
  • Materialien der Elektronik und Energietechnik
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Wellmann, Fri, 10:15 - 11:45, H4)
  • Praktikum Werkstoffe 2
    (Praktikum, 3 SWS, Peter Randelzhofer, Wed, 12:30 - 18:00, Praktikum WW, 3.31, Martensstr. 5, 0.57, 0.15, 0.56, 1.68, 0.69)

Empfohlene Voraussetzungen:

Voraussetzung am Praktikum Werkstoffe 2 ist die erfolgreiche Teilnahme an den Grundpraktika GPI und GPII.

Inhalt:

Glas und Keramik: Es werden zunächst die physikalisch-chemischenGrundlagen nichtmetallisch-anorganischer Materialien (Gläser und Keramiken) eingeführt. Amorpher und kristalliner Strukturaufbau, Kristallisation, Sintern und Kornwachstum sowie Gefüge (Korngrenzen) stehen dabei im Vordergrund. Daran schließt sich ein Kapitel über die Herstellung und Anwendung von Gläsern an. Das temperaturabhängige rheologische Verhalten silikatischer Schmelzen, die Formgebung von Glasschmelzen sowie die Herstellung von Glaskeramiken werden erläutert. Als Anwendungsbeispiele werden optische Lichtleitfasern, die Glasveredelung (Oberflächenbeschichtung) sowie poröse Gläser vorgestellt. In einem weiteren Kapitel werden die wichtigsten Fertigungstechnologien für keramische Werkstoffe und ihre Anwendungsbereiche vorgestellt. Ausgehend von den Rohstoffen werden die wichtigsten pulverbasierten Formgebungsprozesse, Bearbeitungsverfahren sowie Sintertechnologien eingeführt. Als Anwendungsbeispiele stehen Ingenieurkeramiken im Automobilbau, Biokeramiken für die Medizin sowie Elektrokeramiken für die Aktorik/Sensorik im Vordergrund. Biomaterialien: Biomaterialien: Definition; Bioabbaubare Polymere, bioaktive Keramiken und biokompatible Metalle; Biomaterialien für Dauerimplantate; Orthopädische Beschichtungen; Biomaterialien für Tissue Engineering: Weich- und Hartgewebe; Einführung in die Scaffold-Technologie und -Charakterisierung; Biomaterialien für Drug Delivery Polymerwerkstoffe: In der Vorlesung Polymerwerkstoffe werden die grundlegenden Konzepte, Theorien und Methoden der Werkstoffkunde der Polymerwerkstoffe dargelegt. Der Inhalt dieser Vorlesung umfasst folgende Themen: Thermodynamische Eigenschaften makromolekularer Lösungen, Molekularmasse und ihre Verteilung, Bestimmungsmethoden der Molekularmasse; Aggregatzustände und mechanisches Verhalten von unvernetzten amorphen und teilkristallinen Polymeren, von Elastomeren und Duromeren; lineares und nichtlineares viskoelastisches Deformationsverhalten, Messverfahren, Rheologie, Zeit- Temperatur-Superpositionsprinzip, Abhängigkeit viskoelastischer Funktionen und anderer Eigenschaften vom molekularen Aufbau. Werkstoffe der Elektrotechnik: Grundlagen und Technologien der Werkstoffe der Elektrotechnik. Behandelt werden die Materialsklassen Metalle, Dielektrika, Halbleiter (anorganisch und organisch), Supraleiter und Magentische Werkstoffe. Im Bereich der Technologien werden die Bereich Kristallzüchtung, Epitaxie und Planartechnologie (Lithographie, Aufdampfen, Dotierung mittels Implantation und Diffusion) behandelt. Praktikum Werkstoffe 2 Experimentelle Arbeiten zur Vertiefung der Vorlesungsinhalte.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• erwerben grundlegendes Verständnis für Zusammenhänge

zwischen dem atomaren und molekularen Aufbau nichtmetallischer Werkstoffe, ihre Eigenschaften, Fertigungsprozesse und wichtigen Anwendungsfelder.

• erwerben einen umfassenden Überblick über Biomaterialien

und Werkstoffe für die Medizin Der Student wird in der Lage sein, die notwendige Eigenschaften und Herstellungsmethode von Biomaterialien für Dauerimplantate, Tissue Engineering und Drug Delivery zu differenzieren und Biomaterialien für diese verschiedene Anwendungen auswählen.

• lernen den Zusammenhang zwischen Materialeigenschaften

und elektronischer Bauelement-Funktion verstehen und werden in die Lage versetzt, selbstständig

Literatur:

Wird in den Lehrveranstaltungen angegeben.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Bachelor of Science): 4-5. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Bachelorprüfung | Werkstoffe 2)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Prüfung Werkstoffe 2_

Klausur, Dauer (in Minuten): 150, benotet

Erstablegung: WS 2012/2013, 1. Wdh.: SS 2013, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Andreas Roosen

Praktikum Werkstoffe 2_

Leistungsschein, benotet

Erstablegung: WS 2012/2013, 1. Wdh.: SS 2013, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Andreas Roosen