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Keramische Werkstoffe: Grundlagen und Technologien (WW3-P-BASIC)10 ECTS (englische Bezeichnung: Ceramic Materials: Fundamentals and Technologies)
Modulverantwortliche/r: Kyle G. Webber, Tobias Fey, Dominique de Ligny Lehrende:
Kyle G. Webber, Dominique de Ligny, Tobias Fey
Start semester: |
WS 2020/2021 | Duration: |
2 semester | Cycle: |
halbjährlich (WS+SS) |
Präsenzzeit: |
90 Std. | Eigenstudium: |
210 Std. | Language: |
Deutsch und Englisch |
Lectures:
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Neuer Master: WS-Struktur and Eigenschaften I: Mechanokeramik (WS 2020/2021)
(Vorlesung, Tobias Fey)
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Neuer Master: WS-Physikalisch-chemische Grundlagen von Glas und Keramik I: Equilibrium systems (WS 2020/2021)
(Vorlesung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Wed, 12:00 - 13:30, H14)
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Neuer Master: SS-Physikalisch-chemische Grundlagen von Glas und Keramik II: Non-equilibrium systems (SS 2021)
(Vorlesung, Dominique de Ligny, Tue, 14:15 - 15:45, 0.15)
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Neuer Master: SS-Sintering and advanced densification methods (SS 2021)
(Vorlesung, Kyle G. Webber)
Inhalt:
Physikalisch-chemische Grundlagen von Glas und Keramik I: Equilibrium systems
Atomic bonds
Common crystal structures
Volume, thermal expansion and compressibility
Heat capacity and entropy
Solutions
Phase diagrams
Homogeneous systems
Heterogeneous systems
Phase transition
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
Physikalisch-chemische Grundlagen von Glas und Keramik II: Non-equilibrium systems
Time related properties:
Thermal conductivity, Thermal shock and thermal fatigue, Viscosity, Relaxation, Superplasticity
Glass transition and their characteristic properties
Chemical behavior at high temperatures:
Oxidation, corrosion, devitrification
Design of glass ceramics:
Theory of nucleation and growth, Morhology, Applications
Sintering and advanced densification methods
Hochtemperaturprozesse bei polykristallinischer Keramiken (Grundlagen des Sinterns, Diffusionsmechanismen, Defekte)
Mikrostrukturkontrolle (Sinterparameter, Zusammensetzungseffekte)
Einfluss der Gefüge auf die physikalischen Eigenschaften
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
erlernen des strukturellen Aufbaus von Gläsern und Keramiken und der damit verbundenen Grundeigenschaften sowie der Einteilung nichtmetallisch-anorganischer Werkstoffklassen
vertiefen die wissenschaftlichen und praktischen Kenntnisse auf dem Gebiet der mechanischen Eigenschaften von Gläsern und Keramiken für Tätigkeiten im institutionellen und industriellen Umfeld.
verstehen die Thermodynamik und die Zustandsdiagramme dieser Werkstoffklassen
können die Eigenschaften nichtmetallisch-anorganischer Werkstoffe im Zusammenhang mit der chemischen Zusammensetzung, Aufbereitung, Struktur und Gefüge bewerten
können selbständig über Werkstoffauswahl vor dem Hintergrund von Anwendungsprofilen entscheiden
Studien-/Prüfungsleistungen:
Keramische Werkstoffe: Grundlagen und Technologien (Prüfungsnummer: 62211)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 10 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Prüfungssprache nach Wahl der Studierenden
- Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch
- Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022
1. Prüfer: | Kyle G. Webber, | 2. Prüfer: | Dominique de Ligny |
- Termin: 31.03.2022, 14:00 Uhr
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