Anwendungen und Eigenschaften von Glas und Keramik (M3) (M3WW3)12.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Applications and properties of Glass and Ceramics (M3))

Lehrveranstaltungen:

• • Keramische Werkstoffe in der Medizin (WS 2018/2019 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Stephan E. Wolf, Mo, 16:15 - 17:45, H14)
  • Computergestützte Berechnung von Bruchwahrscheinlichkeiten (WS 2018/2019 - optional)
    (Übung, 1 SWS, Tobias Fey, Mi, 10:15 - 11:45, 0.15)
  • Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik I: Elektrische und magnetische Eigenschaften (WS 2018/2019 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Kyle G. Webber, Di, 08:15 - 09:45, 0.15)
  • Physikalisch-chemische Grundlagen von Glas und Keramik I : Thermochemische Grundlagen (WS 2018/2019 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Greil, Mi, 15:45 - 17:15, 0.15)
  • Physikalisch-chemische Grundlagen von Glas und Keramik II: Physikochemische Grundlagen nichtkristalliner Werkstoffe (WS 2018/2019 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, Dominique de Ligny, Mi, 12:15 - 13:45, 0.15)
  • Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik II: Optische Eigenschaften (WS 2018/2019 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Mi, 14:15 - 15:45, 0.15)
  • Zerstörungsfreie Prüfverfahren (WS 2018/2019 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Tobias Fey, Mo, 14:15 - 15:45, 0.15)
  • Mechanische Prüfverfahren (SS 2019 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Tobias Fey, Di, 8:00 - 9:30, 0.15)
  • Moderne Verfahren der Pulversynthese und Charakterisierung (SS 2019 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, Stephan E. Wolf, Di, 16:15 - 17:45, 0.15)
  • Silikatkeramik (SS 2019 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Greil et al., Fr, 12:15 - 13:45, 1.84)
  • Spannungen und Festigkeit findet nicht statt. (SS 2019 - optional)
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Tobias Fey, Mi, 14:15 - 15:45, 0.15)
  • Glass and Ceramic for Energy-technology (Gläser und Keramiken für die Energietechnik) (SS 2019 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Mi, 16:15 - 17:45, 0.15)
  • Struktur und Eigenschaften Glas und Keramik III: HT-Eigenschaften (SS 2019 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Greil, Mo, 14:15 - 15:45, 0.15)
  • Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik IV: Mechanokeramik (SS 2019 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Tobias Fey et al., Fr, 8:15 - 9:45, 0.15)
  • Seminar Glas und Keramik - Nebenfach (WS 2018/2019)
    (Seminar, 1 SWS, Anwesenheitspflicht, Dominique de Ligny et al., Mi, 15:30 - 17:00, 0.15)
  • Glaskeramik (WS 2018/2019 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, Dominique de Ligny, Mi, 12:15 - 13:45, 0.15)
  • Mechanical Properties and Fracture of Ceramics (SS 2019 - optional)
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Kyle G. Webber, Mi, 8:30 - 10:00, 0.15)
  • Structural analysis of functional ceramics using advanced diffraction techniques (SS 2019 - optional)
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Neamul Hayet Khansur et al., Di, 10:15 - 11:45, 0.15)
  • Spectroscopy techniques applied to amorphous materials (SS 2019 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Fr, 14:00 - 16:00, 0.15)
  • Glass formulation using project management (SS 2019 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Dominique de Ligny, Wird als Blockveranstaltung am Semesterende angeboten.)
  • Übung für Functional Ceramics II (SS 2019 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Kyle G. Webber, Fr, 10:15 - 11:45, 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:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

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

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 2018/2019, 1. Wdh.: SS 2019, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Nahum Travitzky,

2. Prüfer:

Peter Greil

1. Prüfer:

Kyle G. Webber,

2. Prüfer:

Stephan E. Wolf

1. Prüfer:

Dominique de Ligny