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M6 Kernfach Glas und Keramik (NT) (GUKNTM6)30 ECTS (englische Bezeichnung: M6 Main course glass and ceramic)
Modulverantwortliche/r: Tobias Fey Lehrende:
Kyle G. Webber, Dominique de Ligny, Nahum Travitzky, Stephan E. Wolf, Tobias Fey
Startsemester: |
WS 2022/2023 | Dauer: |
2 Semester | Turnus: |
halbjährlich (WS+SS) |
Präsenzzeit: |
345 Std. | Eigenstudium: |
555 Std. | Sprache: |
Deutsch oder Englisch |
Lehrveranstaltungen:
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Physical and chemical properties of glass and ceramics I: Equilibrium systems (WS 2022/2023)
(Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Fr, 12:15 - 13:45, 0.15)
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Structure and properties I: mechanoceramic (WS 2022/2023)
(Vorlesung mit Übung, Tobias Fey)
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Physical and chemical properties of glass and ceramics II: Non-equilibrium systems (SS 2023)
(Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Do, 13:30 - 15:00, 0.15)
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Functional and Optical Properties of Glass and Ceramics (SS 2023)
(Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Neamul Hayet Khansur et al., Mo, 8:00 - 9:30, 0.15)
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Sintering and advanced densification methods (SS 2023)
(Vorlesung mit Übung, Kyle G. Webber, Di, 8:15 - 9:45, 0.15)
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Processing of Ceramics (WS 2022/2023)
(Übung, 1 SWS, Tobias Fey, Di, 14:15 - 15:45, 0.15; Präsenz nach Rücksprache)
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Vibrational spectroscopies, from theory to practice (WS 2022/2023)
(Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Di, 12:15 - 13:45, 0.15)
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Optical properties of glasses (WS 2022/2023)
(Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Fr, 16:15 - 17:45, 0.15)
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Exercise Functional Ceramics I: electrical properties (WS 2022/2023)
(Übung, 2 SWS, Kyle G. Webber et al.)
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Main Seminar (Hauptseminar) M12 (SS 2023)
(Seminar, 2 SWS, Dominique de Ligny et al., Mi, 15:30 - 17:00, 0.15)
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Functional ceramics: I (WS 2022/2023)
(Vorlesung mit Übung, 3 SWS, Kyle G. Webber, Mi, 18:15 - 19:45, 0.15)
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Main seminar M12-NT-WW3 (WS 2022/2023)
(Seminar, 5 SWS, Dominique de Ligny et al., Zeit und Raum n.V.)
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
Studien-/Prüfungsleistungen:
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 %
- weitere Erläuterungen:
Alternative Prüfungsform laut Corona-Satzung: Die mündliche Prüfung findet als digitale Fernprüfung per ZOOM statt.
- Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch
- Erstablegung: WS 2022/2023
1. Prüfer: | Kyle G. Webber, | 2. Prüfer: | Dominique de Ligny |
1. Prüfer: | Dominique de Ligny, | 2. Prüfer: | Kyle G. Webber |
1. Prüfer: | Nahum Travitzky, | 2. Prüfer: | Tobias Fey |
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