Nanomechanik (M1)10 ECTS
(englische Bezeichnung: Nanomechanics)

Lehrveranstaltungen:

• • Mikro- und Nanomechanik
    (Vorlesung, 2 SWS, Benoit Merle, Fr, 8:15 - 9:45, 3.31, Martensstr. 5)
  • Praktikum Nanotechnologie Master Synthese/Charakterisierung
    (Praktikum, Benoit Merle, Mi, 8:00 - 18:00, 3.31, Martensstr. 5; Sicherheitsbelehrung am xx.xx.2016, Teilnahme Pflicht,; Vorbesprechung: 21.10.2015, 9:00 - 11:00 Uhr, 3.31, Martensstr. 5)
  • Beschichtungstechnologie
    (Vorlesung, 2 SWS, Stefan M. Rosiwal, Fr, 12:15 - 13:45, Raum n.V.; im Gruppenarbeitsraum 223)

Inhalt:

WS: Nanomechanik (2 SWS, 3 ECTS) Durst In der Vorlesung Nanomechanik werden die mechanischen Eigenschaften von nanostrukturierten Materialien, dünnen Schichten sowie die dazu notwendigen Charakterisierungsmethoden vorgestellt. Insbesondere werden neue aktuell in der Literatur gezeigte Testverfahren, ihre Anwendung und Limitierung zur Untersuchung der mechanischen Eigenschaften in kleinen Dimensionen diskutiert.

• Größeneffekte in der Plastizität: Härtungsmechanismen, Dehngradientenplastizität, Eindruckgrößeneffekte

• Mechanische Eigenschaften dünner Schichten, Pillars und Whiskers

• Testverfahren für dünne Schichten: Stoney Gleichung, Bulge Test, in-situ Biegeversuche o Grenzflächenhaftfestigkeit dünner Schichten

• Elast. Kontaktmechanik: Adhäsion, Hertz, Sneddon

• Plast. Kontaktmechanik: Constraint Faktor,

• Nanoindentierung: Oliver/Pharr Methode, dynamische Indentierung,
  

WS: Praktikum (4 SWS, 4 ECTS)
In einem Blockpraktikum werden die Studenten dünne und dicke Nano-Diamantschichten zum Teil erzeugen sowie die Eigenschaften dieser Materialien charakterisieren hinsichtlich der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit sowie der Bruchmechanischen Eigenschaften. Weiterhin wird in einem methodisch orientierten Versuchsteil die mechanischen Eigenschaften von dünnen Schichten auf Substraten mittels Nanoindentierung charakterisiert und der Versuch auch mittels Finite Elemente Berechnungen nachgestellt.
SS: Beschichtungstechnologie (2 SWS, 3 ECTS) Rosiwal
Nano Beschichtungstechnologie: Grundlagen der Beschichtungstechnik PVD/CVD-Verfahren

• Entstehung und Aufbau von Schichten (Thermodynamik/Kinetik)

• auf Nanomodifizierung beruhende Oberflächeneigenschaften

• Einfluss von Nanostrukturen auf die Schichtfunktionalität

• bereits existierende Anwendungen aus den Bereichen Tribologie und Elektrochemie sowie neue Anwendungsfelder wie z.B. Thermoelektrik.

Ein großer Teil der Effekte wir am Beispiel der Diamant-CVD erläutert

Lernziele und Kompetenzen:

Anwenden

Die Studierenden erwerben vertiefte Kenntnisse in neuartigen Beschichtungstechnologien mit dem Schwerpunkt Diamant-CVD und der Charaktersierung sowie Eigenschaften von diesen nanoskaligen Materialien. Das erlernte Wissen können sie auf entsprechende Problemstellungen anwenden.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Nanotechnologie (Master of Science)
   (Po-Vers. 2011 | Pflichtmodule (Module M1 bis M4) | Nanomechanik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Nanomechanik (Prüfungsnummer: 58001)

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

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Schein zum Praktikum M1 muss bei der Prüfung vorliegen

Erstablegung: WS 2015/2016, 1. Wdh.: WS 2016/2017

1. Prüfer:

Benoit Merle,

2. Prüfer:

Stefan M. Rosiwal

Ort: Treffpunkt Foyer WW2 (Martensstr. 5, 2.OG)

Praktikum Nanomechanik_ (Prüfungsnummer: 58002)

Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet

weitere Erläuterungen:
Verbindliche Zulassungsvoraussetzung zum Praktikum ist die Teilnahme an der Sicherheitsbelehrung (Termin und Ort nach besonderer Einladung an die registrierten Teilnehmer).
Verbindliche Teilnahmevoraussetzung für jeden Praktikumsversuch ist die erfolgreiche Erledigung des Vorprotokolls (Antestat).
Das Praktikum ist nur bestanden, wenn alle Versuche sowie alle Vor- und Nachprotokolle erfolgreich absolviert wurden (vollständige Testatkarte mit Nachweis für Vorprotokoll [Antestat], Versuchsdurchführung und Nachprotokoll [Abtestat] für jeden Versuch).

Erstablegung: WS 2015/2016

1. Prüfer:

Benoit Merle