Anwendungen und Eigenschaften von Glas und Keramik (M3) (M3WW3)12.5 ECTS

Lectures:

• • Keramische Werkstoffe in der Medizin (WS 2012/2013 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Greil, Fri, 14:15 - 15:45, 0.15)
  • Computergestützte Berechnung von Bruchwahrscheinlichkeiten ab 13.11.12 (WS 2012/2013 - optional)
    (Übung, 1 SWS, Tobias Fey, Tue, 14:00 - 14:45, 0.15)
  • Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik I: Elektrische und magnetische Eigenschaften (WS 2012/2013 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Andreas Roosen, Mon, 10:15 - 11:45, 0.15)
  • Physikalisch-chemische Grundlagen von Glas und Keramik I : Thermochemische Grundlagen (WS 2012/2013 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Greil, Wed, 8:15 - 9:45, 0.15)
  • Physikalisch-chemische Grundlagen von Glas und Keramik II: Physikochemische Grundlagen nichtkristalliner Werkstoffe (WS 2012/2013 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, Zeit und Raum n.V.)
  • Verbundwerkstoffe (WS 2012/2013 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Tobias Fey, Zeit und Raum n.V.)
  • Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik II: Optische Eigenschaften (WS 2012/2013 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, N.N., Zeit und Raum n.V.)
  • Zerstörungsfreie Prüfverfahren (WS 2012/2013 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Tobias Fey, single appointment on 25.10.2012, 10:00 - 18:00, 0.15; zweiter Termin wird am 25.10. festgelegt)
  • Bruchverhalten nichtkristalliner Werkstoffe (SS 2013 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, N.N., Zeit und Raum n.V.)
  • Funktionskeramik (Elektro- und Magnetokeramik) (SS 2013 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Andreas Roosen, Mon, 10:15 - 11:45, 0.15)
  • Mechanische Prüfverfahren (SS 2013 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Tobias Fey, Tue, 14:15 - 15:45, 0.15)
  • Moderne Verfahren der Pulversynthese und Charakterisierung (SS 2013 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, Ulrike Deisinger, Mon, 12:00 - 12:45, 0.15)
  • Silikatkeramik (SS 2013 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Nahum Travitzky, Wed, 08:15 - 09:45, 1.84)
  • Spannungen und Festigkeit (Beginn: 22.04.13) (SS 2013 - optional)
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Tobias Fey, Mon, 14:00 - 15:30, 0.15)
  • Gläser und Keramiken für die Energietechnik (wird im SS2013 nicht angeboten)) (SS 2013 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Zeit und Raum n.V.)
  • Struktur und Eigenschaften Glas und Keramik III: HT-Eigenschaften (SS 2013 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Greil, Fri, 8:15 - 9:45, 0.15; Wed, Zeit n.V., 0.15; Fri)
  • Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik IV: Mechanokeramik (SS 2013 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Greil, Fri, 10:15 - 11:45, H14)

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
  

Studien-/Prüfungsleistungen:

Anwendungen und Eigenschaften von Glas und Keramik_ (Prüfungsnummer: 63401)

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

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Aus allen Vorlesungen müssen 6 SWS und aus den Übungen 2 SWS gewählt werden, die dann bei der Prüfung mitgeteilt werden.

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

1. Prüfer:

,

2. Prüfer:

Peter Greil