Vertiefung Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik (M2) (M2WW3)12.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Structure and propieties of glass and ceramics (M2))
(Prüfungsordnungsmodul: Vertiefung Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik)

Lectures:

• • Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik II: Optische Eigenschaften (WS 2015/2016)
    (Vorlesung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Fri, 8:15 - 9:45, 0.15)
  • Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik IV: Mechanokeramik (SS 2016)
    (Vorlesung, 2 SWS, Tobias Fey, Fri, 10:15 - 11:45, H14)
  • Struktur und Eigenschaften Glas und Keramik III: HT-Eigenschaften (SS 2016)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Greil, Fri, 8:15 - 9:45, 0.15)
  • Exkursionen zu Betrieben der Glas- und Keramikindustrie (SS 2016 - optional)
    (Exkursion, 2 SWS, Tobias Fey, Zeit und Raum n.V.)
  • Mechanische Prüfverfahren (SS 2016 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Tobias Fey, Tue, 12:15 - 13:45, 0.15)
  • Spannungen und Festigkeit (findet ggf. nur als Übung zur Mechanokeramikvorlesung statt) (SS 2016 - optional)
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Tobias Fey, Tue, 10:15 - 11:45, 0.15)
  • Computergestützte Berechnung von Bruchwahrscheinlichkeiten (WS 2015/2016 - optional)
    (Übung, 1 SWS, Tobias Fey, Mon, 13:00 - 14:00, 0.15)
  • Glass and Ceramic for Energy-technology (Gläser und Keramiken für die Energietechnik) (SS 2016 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Wed, 10:15 - 11:45, 0.15)
  • Glass formulation (SS 2016 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Wird als Blockveranstaltung am Semesterende angeboten.)
  • Optical spectroscopy of glass and ceramics. (SS 2016 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Wed, 18:15 - 19:45, 0.15)
  • Seminar Glas und Keramik - Nebenfach (SS 2016 - optional)
    (Seminar, Dominique de Ligny et al., Wed, 16:00 - 17:30, 0.15)
  • Biomimetische Materialien und Prozesse (SS 2016 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Stephan E. Wolf, Wed, 14:15 - 15:45, 0.15)

Inhalt:

Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik II: Optische Eigenschaften

• Brechungs- und Absorptionsindex

• optische und thermische Dispersion

• elastische und inelastische Lichtstreuung, Photolumineszenz

• photonische Strukturen

• Design optischer Materialien

• optische Mikro- und Nanostrukturierung

• spezielle optische Gläser

Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik III: HT-Eigenschaften

• Hochtemperatur-Eigenschaften

• Mechanisches Verhalten bei hohen Temperaturen

• Chemisches Verhalten bei hohen Temperaturen
  

Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik IV: Mechanokeramik Keramik als Konstruktionswerkstoff

• Festigkeit (bruchmechanische Grundlagen, Berechnungskonzeptionen)

• Konstruieren (Grundlagen, keramische Bauteile, lösbare Verbindungen)

• Bearbeiten (abrasive und nichtabrasive Verfahren)

• Verbindungstechnik (form-, kraft- und stoffschlüssige Verbindungen)

• Bauteilprüfung (proof test, zerstörungsfreie Prüfverfahren)

Werkstoffe und Anwendungen

• Oxidkeramiken (Al2O3, ZrO2, Al2TiO5, Al6Si2O13, Mg2Al4Si5O18)

• Nichtoxidkeramiken (C, B4C, SiC, Si3N4, AlN)

• Faserverbundkeramik
  

Lernziele und Kompetenzen:

• Vermittlung vertiefter wissenschaftlicher und praktischer Kenntnisse auf dem Gebiet der mechanischen Eigenschaften von Gläsern und Keramiken für Tätigkeiten im institutionellen und industriellen Umfeld. Dazu

• Erlernen des Zusammenhanges zwischen strukturellem Aufbau, Herstellung, Gefüge mit den Defekten sowie Gefügeinhomogenitäten und den mechanischen Eigenschaften von Gläsern, Keramiken und Verbundwerkstoffen, Versagenskriterien

• Bewertung des mechanischen Verhaltens nichtmetallisch-anorganischer Werkstoffe in verschiedenen Anwendungen

• Entscheidung über Werkstoffauswahl und Konstruktionskriterien vor dem Hintergrund von Anwendungsprofilen

• Beherrschung der Vorgehensweise zur Computer-gestützten Berechnung des Bruchversagens bzw. der Lebensdauer von Gläsern und Keramiken
  

Literatur:

• Vorlesungsskripten

• Lehrbücher: D. Green: An Introduction to the Mechanical Properties of Ceramics, Cambridge Univ. Press, 1998
  

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Allgemeine Werkstoffeigenschaften | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Vertiefung Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik)
2. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffkunde und Technologie der Metalle | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Vertiefung Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik)
3. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Glas und Keramik | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Vertiefung Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik)
4. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Korrosion und Oberflächentechnik | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Vertiefung Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik)
5. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Polymerwerkstoffe | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Vertiefung Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik)
6. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffe in der Elektrotechnik | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Vertiefung Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik)
7. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffe in der Medizin | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Vertiefung Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik)
8. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffsimulation | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Vertiefung Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik)
9. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Kernfach Mikro- und Nanostrukturfoschung | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Vertiefung Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik)
10. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2010 | Kernfach Mikro- und Nanostrukturfoschung | 3. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M3) | Vertiefung Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Vertiefung Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik_ (Prüfungsnummer: 63301)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Wahl 2 SWS Übung aus Übungsangebot

Erstablegung: WS 2015/2016, 1. Wdh.: SS 2016, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Peter Greil