Moderne Beschichtungstechnologien, 5 ECTS (V MBT)5 ECTS
Modulverantwortliche/r: Bastian Etzold
Lehrende:
Bastian Etzold
Startsemester: |
WS 2013/2014 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
Std. | Eigenstudium: |
Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Moderne Beschichtungstechnologien, Vorlesung
(Vorlesung, 2 SWS, Bastian Etzold, Di, 08:15 - 09:45, T 0.75)
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Moderne Beschichtungstechnologien, Übung
(Übung, 1 SWS, Bastian Etzold et al., Do, 8:15 - 9:45, 0.151-115; n. Vereinbarung)
Inhalt:
MODERNE BESCHICHTUNGSTECHNOLOGIEN
Anwendung in Chemie-Ingenieurwesen und Werkstoffwissenschaften
WS 2003 / 2004
1. Klassifizierung der Beschichtungsprozesse.
Vergleich und Anwendung der einzelnen Beschichtungstechniken
1.1 Flüssigphasenprozesse
Sol-Gel Verfahren
Flüssigimprägnierung
Elektrophorese
1.2 Elektrolytische Prozesse
1.3 Spezielle Techniken
1.4 Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD)
Sputtern
Verdampfen
Ion plating
Ion implantation
Molecular beam epitaxy
1.5 Chemische Gasphasenabscheidung (CVD)
2. Vorbehandlung der Substrate vor der Beschichtung
3. Grundlagen der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD)
3.1 Precursoren und Reaktionen
Halogenide
Metallkarbonyle
Metallorganische Verbindungen
Hydride
3.2 Thermodynamik der CVD. Computerprogramme
3.3 Strömungsvorgänge im CVD-Reaktor. Kinetik und Stofftransportmechanismus. Geschwindigkeitslimitierende Schritte. Sirius-Programm
3.4 Wachstumsmechanismus und Struktur der Schichten
3.5 Simulation des CVD-Prozesses über Computer-Programme (Fluent, SiaMod, Fasttest, Phoenix-CVD)
4. Chemische Gasphaseninfiltration (CVI).
4.1 Isotherme CVI
4.2 CVI mit thermischem und Druck-Gradient. Puls-CVI
4.3 Beschichtung von Fasern
5 Methoden zur Charakterisierung dünner Schichten
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden können:
• Beschichtungsverfahren erläutern und diese bzgl. ihrer Qualität und Wirtschaftlichkeit vergleichen
• Schichten bzgl. ihren Eigenschaften bewerten und basierend auf Struktur-Wirkungsbeziehungen deren Eignung für Anwendungen
beurteilen.
• Beschichtungsverfahren basierend auf dem grundlegenden Verständnis weiterentwickeln.
• Forschungsarbeiten zusammenfassen und erklären
Literatur:
Modern Surface Technology, Ed. F.-W. Bach, A. Laarmann, T. Wenz,
WILEY-VCH, 2006
Physical Vapor Deposition of Thin Films, J. E. Mahan, John Wiley&Sons,
Inc., New York, 2000
Handbook of chemical vapor deposition, H. O. Pierson, Noyes
Publications, Park Ridge, NJ, 1992
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science): ab 1. Semester
(Po-Vers. 2008 | 1.-3. Wahlpflichtmodul (ohne Praktikum) | 1.-3. Wahlpflichtmodul | Moderne Beschichtungstechnologien)
- Energietechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2011 | Module M2 - M5 und M9 (Kern- und Vertiefungsmodule, gegliedert nach Studienrichtungen) | Studienrichtung: Verfahrenstechnik der Energiewandlung | M2-M5 Studienrichtungsspezifische Kern- und Vertiefungsmodule A+B | Modulgruppe Energieverfahrenstechnik (EVT) | Moderne Beschichtungstechnologien)
- Life Science Engineering (Master of Science): ab 1. Semester
(Po-Vers. 2007 | 1.-5. Wahlpflichtmodul | Wahlpflichtmodule | Moderne Beschichtungstechnologien)
Studien-/Prüfungsleistungen: