Werkstofftechnologie I (Glas und Keramik) (WT I)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Technology of glass and ceramics)

Lehrveranstaltungen:

• • Glas und Keramik
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Dominique de Ligny et al., Mo, 16:15 - 17:45, 0.15)
  • Structure and properties I: mechanoceramic
    (Vorlesung mit Übung, Tobias Fey)

Inhalt:

Glas und Keramik:
Es werden zunächst die physikalisch-chemischenGrundlagen nichtmetallisch-anorganischer Materialien (Gläser und Keramiken) eingeführt. Amorpher und kristalliner Strukturaufbau, Kristallisation, Sintern und Kornwachstum sowie Gefüge (Korngrenzen) stehen dabei im Vordergrund. Daran schließt sich ein Kapitel über die Herstellung und Anwendung von Gläsern an. Das temperaturabhängige rheologische Verhalten silikatischer Schmelzen, die Formgebung von Glasschmelzen sowie die Herstellung von Glaskeramiken werden erläutert. Als Anwendungsbeispiele werden optische Lichtleitfasern, die Glasveredelung (Oberflächenbeschichtung) sowie poröse Gläser vorgestellt. In einem weiteren Kapitel werden die wichtigsten Fertigungstechnologien für keramische Werkstoffe und ihre Anwendungsbereiche vorgestellt. Ausgehend von den Rohstoffen werden die wichtigsten pulverbasierten Formgebungsprozesse, Bearbeitungsverfahren sowie Sintertechnologien eingeführt. Als Anwendungsbeispiele stehen Ingenieurkeramiken im Automobilbau, Biokeramiken für die Medizin sowie Elektrokeramiken für die Aktorik/Sensorik im Vordergrund.

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)

Lernziele und Kompetenzen:

Glas und Keramik:
Die Studierenden

• erwerben grundlegendes Verständnis für Zusammenhänge zwischen dem atomaren und molekularen Aufbau nichtmetallischer Werkstoffe, ihre Eigenschaften, Fertigungsprozesse und wichtigen Anwendungsfelder.

• erwerben einen umfassenden Überblick über Biomaterialien und Werkstoffe für die Medizin Der Student wird in der Lage sein, die notwendige Eigenschaften und Herstellungsmethode von Biomaterialien für Dauerimplantate, Tissue Engineering und Drug Delivery zu differenzieren und Biomaterialien für diese verschiedene Anwendungen auswählen.

• lernen den Zusammenhang zwischen Materialeigenschaften und elektronischer Bauelement-Funktion verstehen und werden in die Lage versetzt, selbstständig
  

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

• 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

Studien-/Prüfungsleistungen:

Werkstofftechnologie I (Glas und Keramik) (Prüfungsnummer: 72201)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 20232. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Kyle G. Webber,

2. Prüfer:

Dominique de Ligny

Termin: 26.09.2022

1. Prüfer:

Tobias Fey